大学筛查项目为研究人员提供了关于欧米克隆传播的关键早期见解
欧米克隆于2021年11月24日在南非首次被报道，短短几天内就已经在美国传播开来，随着它渗透到每一所学校、餐馆和家庭聚会，SARS-CoV-2病例数量激增。但是欧米克隆到底是什么时候取代了delta变种成为了主宰呢?它到底多快就开始流行了?
这些是由哈佛医学院的研究人员领导的团队开始实时研究的问题，他们使用一种新的、更快的变量确定技术来分析来自地区大学筛查项目的SARS-CoV-2样本。
他们的分析发表在5月25日临床传染病，表明omicron比专家预测的更早到达马萨诸塞州，并在几天内接管-研究作者立即将这些信息提交给当地医院和公共卫生部门，以便为COVID-19病例的激增做好准备。
“欧米克隆迅速崛起为全球霸主，它在波士顿的崛起也是如此。它发展得如此之快，如果不是大学开展的这些筛查项目，我们会错过很多病例，但有了它们，我们就能记录下这种接管，”哈佛大学陈曾熙公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)流行病学副教授、论文作者之一比尔·哈纳奇(Bill Hanage)说
波士顿大学、哈佛大学和东北大学的研究人员合作分析了他们无症状筛查项目中的SARS-CoV-2样本。他们发现，早在SARS-CoV-2进入一个社区9天后，omicron就占了90%以上的感染病例。此外，10%的病例大学在马萨诸塞州omicron达到10%的标志之前，社区从omicron到10天。
欧米克隆在大学里击败delta变种的时间比在整个州要早一到两周。此外，感染omicron的患者的病毒载量比感染delta的患者低，这表明omicron传播的增加是由于变异本身的特征，而不是更多病毒的存在。
这项研究不仅有助于对omicron敲响警钟，而且表明大学校园可能提供有价值的监测中心，以建立监测项目，早期发现早期传染病爆发。
哈佛大学布拉瓦特尼克研究所系统生物学副教授、资深作者迈克尔·施普林格说:“大学有点像一个大熔炉，反映了周围的社区，所以他们可以是一个很好的地点来取东西。”
快速接管
12月初，研究人员开始在波士顿地区大学的筛查项目中发现COVID-19病例的增加，与马萨诸塞州整体病例的增加相吻合——到12月中旬，大学被阳性病例淹没。
施普林格回忆说:“我们都看到欧米克隆正在世界各地传播，并将来到马萨诸塞州。”它补充说，与此同时，“我们在测试实验室中发现的阳性病例数量非常令人震惊”，因为它比几周前呈指数级增长。
确定SARS-CoV-2样本是一种变体还是另一种变体的标准技术涉及对整个病毒基因组进行测序，这一过程通常需要7到10天才能完成。事实上，当omicron抵达马萨诸塞州时，许多对SARS-CoV-2进行基因测序的实验室都有积压的样本，使他们在了解omicron的真实流行程度方面落后了一两个星期。
随着时间的流逝和COVID-19病例的增加，研究人员知道他们需要一种更有效的方法来区分omicron和delta，到目前为止，delta占病例的99%以上。他们采用了一种由尼科尔•韦尔奇(Nicole Welch)最近开发的变异决定技术。韦尔奇是HMS、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的博士候选人，也是这篇论文的作者之一。该技术结合了PCR基因扩增和CRISPR基因编辑技术，以定位区分delta和omicron的特定基因突变。
“我们没有对整个病毒进行测序，而是询问在特定位置是否存在定义突变，这些突变共同作为病毒变体的标记，”第一作者、医学博士布列塔尼·彼得罗斯说。HMS和布罗德研究所的候选人。
研究小组发现，可以在几个小时内区分出omicron和delta，这两种变体之间仅存在3种核酸差异。此外，研究人员使用了来自世界各地的SARS-CoV-2序列数据库GISAID，确认这三种核苷酸变化在99%以上的时间内将omicron与delta区分开来。
彼得罗斯说:“这确实让我们可以肯定，快捷方法对我们想要区分的变体是敏感和具体的。”
利用这种技术，研究人员确定，在大学社区，omicron在9到12天内完全超过了delta。他们还发现，欧米克隆病毒在当地大学校园的存在，比马萨诸塞州的整体情况要早一到两周。尽管携带欧米克隆病毒的患者的病毒载量比携带delta病毒的患者低，但它仍在迅速传播。
哈纳奇说:“研究这些东西对于了解新变异的传染性非常重要，以及这在多大程度上取决于避开免疫系统的能力，这可能意味着我们需要更新疫苗。”
传播信息
研究人员与医院和公共卫生部门实时分享了他们的数据，这促使一些医院暂停了选择性手术，因为预计会有更多人因COVID-19住院。
“我们意识到欧米克隆不会来;omicron已经在这里了，我们需要让每个人都知道，”施普林格说。
彼得罗斯补充说:“在我们生成数据时，向医院和公共卫生部门的人员展示我们的数据，可以快速做出公共卫生反应。”
马萨诸塞州的公共卫生部门也开始实施这种变体确定技术，以更快地分析SARS-CoV-2样本。
“国家接管了处理样品的管道，以惊人的速度将其带给公众利益，”施普林格说。
彼得罗斯指出，同样的平台可以很容易地用于区分新的SARS-CoV-2变种，随着COVID-19大流行的继续和病毒的继续进化，这将非常重要。
施普林格和彼得罗斯表示，有几个因素使得大学成为分析omicron动态的理想场所。这些学校有全面的筛查项目，每个人每周检查一到两次，而不是只在出现症状并寻求临床治疗时才检查。此外，大学社区往往包括许多来自周边地区的人。因此，来自不同人的所有测试都产生了一个大型的、不同的数据集，可以很容易地进行研究。
人们通常在感染SARS-CoV-2几天甚至几周后才因COVID-19住院，但大学样本是在定期对每个人进行检测的基础上，无论症状如何，在抵达后立即捕获了欧米ron。
“我们正在谈论ο在竞争中完全胜出δ彼得罗斯说:“在9天内，不到一个人被感染并因COVID-19住院的完整周期。”
施普林格补充说:“实际上，从疾病发生、传播和有问题到到达医院之间有相当大的延迟。”
在后勤方面，大学有大量的SARS-CoV-2样本，以及大量的研究人员和技术。“大学是创新的中心。我们有新的有用的技术，每个人都愿意合作，所以关键在于我们如何帮助弄清楚发生了什么，”施普林格说。
许多大学现在都停止了他们的SARS-CoV-2筛查项目，但施普林格和彼得罗斯都认为，类似的项目在未来可能是一个有价值的工具。
“展望未来，我们需要考虑如何阻止未来的流行病，以及如何更好地减轻标准的地方性传染病。监视某些社区可能会有用，因为他们会给我们早期反应，”施普林格说。
彼得罗斯补充说:“这表明大学将成为监测新出现的传染病和未来疫情的地方。”她说，这种监测可以揭示一种新出现的疾病是如何传播的，以及不同的病原体谱系是如何相互竞争的。
现在，施普林格的实验室正在开发大规模的诊断面板，这将使分析SARS-CoV-2和其他病原体变得更便宜、更容易。彼得罗斯正在探索是否有可能改变研究中使用的技术，这些技术用于对家用快速抗原检测获得的SARS-CoV-2样本进行测序。她指出，随着无症状筛查项目的关闭，这种检测对于了解流行的SARS-CoV-2毒株或谱系可能变得更加重要。
施普林格和Petros都强调，如果没有研究人员和机构之间的实质性合作和快速数据共享，这项研究就不可能完成——他们希望这种合作在未来继续下去。
施普林格说:“这些学校中的任何一个单独的研究都不会像多所不同学校的数据放在一起那样强大，在那里你可以看到相同的反应和相同的轨迹。”“我们正试图解决一个现实世界的问题，所以我们必须合作。”
