Il coronavirus secondo un articolo su lancet è trasmissibile anche da un paziente asintomaticoetrico.

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I risultati

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La Commissione sanitaria della provincia di Hubei, in Cina, ha annunciato per la prima volta un gruppo di casi inspiegabili di polmonite il 31 dicembre 2019.

Sono stati inizialmente segnalati 27 pazienti, che sono stati successivamente rivisti a 41 l’11 gennaio 2020, con sette casi gravi e un decesso.

Alcuni pazienti presentavano alterazioni polmonari radiografiche del vetro smerigliato; linfociti dei globuli bianchi normali o inferiori alla media e conta piastrinica; ipossiemia; e disordinata funzionalità epatica e renale. Si diceva che la maggior parte fosse geograficamente legata al mercato all’ingrosso dei frutti di mare di Huanan, che in seguito fu riferito dai giornalisti che vendevano animali selvatici appena macellati.

Fino ad oggi, nessuna documentazione relativa alla trasmissione da persona a persona o agli operatori sanitari interessati è stata pubblicata nella letteratura scientifica. L’autorità sanitaria cinese ha dichiarato che i pazienti inizialmente hanno eseguito un test negativo per virus e batteri respiratori comuni, ma in seguito sono risultati positivi per un nuovo coronavirus.

Il virus fu presto isolato e il suo genoma fu sequenziato da numerosi scienziati cinesi.

Il virus è stato provvisoriamente nominato dall’OMS come il romanzo coronavirus 2019 (2019-nCoV). Qui, riportiamo i risultati epidemiologici, clinici, radiologici, di laboratorio e genomici di un gruppo familiare di cinque pazienti a Shenzhen che avevano una storia di viaggio a Wuhan e un altro membro della famiglia che non ha viaggiato a Wuhan.

Il gruppo familiare di sei pazienti (pazienti 1-6) è volato da Shenzhen a Wuhan il 29 dicembre 2019 e è tornato a Shenzhen il 4 gennaio 2020 ( figura 1 ). Questo periodo di viaggio si è sovrapposto al periodo successivo all’annuncio del primo caso di polmonite di Wuhan (insorgenza dei sintomi il 12 dicembre 2019) secondo l’autorità sanitaria cinese.

Non avevano alcuna storia di contatto con animali, visite a mercati tra cui il mercato all’ingrosso di frutti di mare di Huanan a Wuhan o il consumo di carne di selvaggina nei ristoranti. La famiglia ha soggiornato nello stesso hotel per tutto il viaggio. I pazienti 1 e 2 hanno alloggiato in una stanza e i pazienti 3-6 hanno soggiornato in un’altra stanza. Dopo che il paziente 4 ha sviluppato febbre e diarrea il 1 ° gennaio 2020, i pazienti 5 e 6 sono rimasti nella stessa stanza dei pazienti 1 e 2 e il paziente 3 è rimasto con il paziente 4. I pazienti 1-6 avevano incontrato i loro parenti (parenti 2–5 : una cugina e tre zie della paziente 3) ogni giorno durante il loro soggiorno a Wuhan per i pasti. Relative 4 ha fatto frequenti visite al mercato umido, ma non al mercato all’ingrosso dei frutti di mare di Huanan, che era stato implicato dall’autorità sanitaria come centro epidemico. I parenti 2–5 hanno sviluppato febbre, tosse e debolezza dal 4 gennaio 2020. I pazienti 1 e 3 avevano visitato il parente 1, di 1 anno di età, e il figlio del parente 2, il 29 dicembre 2019, in un ospedale di Wuhan, che erano stati trattati in ospedale per polmonite febbrile (il parente 2 ha accompagnato il parente 1 in ospedale durante la notte ; il parente 1 in seguito si riprese e fu dimesso a casa il 31 dicembre 2019). Il paziente 3, ma non il paziente 1, aveva indossato una maschera chirurgica durante la visita in ospedale. Il periodo di incubazione è stato stimato tra 3 e 6 giorni. I pazienti 1–4 erano sintomatici e si sono presentati al nostro ospedale (Università di Hong Kong-Shenzhen Hospital, Shenzhen) 6-10 giorni dopo l’insorgenza dei sintomi. Per i due bambini asintomatici (pazienti 5 e 6), il paziente 5 presentava opacità polmonari in vetro smerigliato identificate mediante TC. A differenza del paziente 5, che aveva 10 anni e non conforme alla guida dei genitori, il paziente 6, che aveva 7 anni e che la madre riferì di indossare una maschera chirurgica per la maggior parte del tempo durante il periodo a Wuhan, non è stata trovata alcuna infezione da indagini virologiche o radiologiche. Gli esami del sangue e la TAC del paziente 6 erano normali. Dopo il loro ritorno a Shenzhen il 4 gennaio 2020, i pazienti 3-6 rimasero nella stessa famiglia del paziente 7 (madre del paziente 4) fino all’11 gennaio 2020. Il paziente 7, che non andò a Wuhan o visitò i mercati di Shenzhen nel precedenti 14 giorni, ha sviluppato mal di schiena e debolezza generalizzata e ha frequentato la clinica ambulatoriale in un altro ospedale locale l’8 gennaio 2020. Le è stato somministrato cefaclor per 3 giorni senza alcun miglioramento. Ha sviluppato febbre e tosse secca e ha frequentato la stessa clinica ambulatoriale ed è stata trattata con cefazolina per via endovenosa (due dosi) il 12 gennaio 2020. È stata ricoverata nel nostro ospedale il 15 gennaio 2020,

Dei sei pazienti con infiltrati polmonari (pazienti 1-5 e paziente 7) sottoposti a scansione TC, tre erano maschi e tre femmine, con un’età compresa tra 10 e 66 anni ( tabella 1). Quattro avevano comorbilità croniche e cinque avevano una storia di febbre. I tre pazienti più anziani (di età> 60 anni: pazienti 1, 2 e 7) presentavano tosse secca e debolezza generalizzata. Il paziente 4 ha avuto tosse produttiva. I pazienti 3 e 4 erano adulti più giovani e presentavano sintomi di diarrea e del tratto respiratorio superiore inclusi mal di gola, congestione nasale e rinorrea. Il paziente 3 aveva anche dolore toracico pleuritico. Ad eccezione del paziente 4, tutti e sei avevano conteggi normali o inferiori alla media dei globuli bianchi. I tre pazienti più anziani (pazienti 1, 2 e 7) avevano tutti un aumento sostanziale dei livelli di proteina C reattiva, fibrinogeno e lattato deidrogenasi. I pazienti 1 e 2 presentavano anche linfopenia, lieve trombocitopenia e prolungato tempo di tromboplastina attivata. Tutti e sei i pazienti hanno mostrato opacità di vetro smerigliato multifocali,figura 2 ). Non sono stati osservati altri cambiamenti clinici o radiologici di congestione polmonare, fibrosi o cancro per spiegare questi cambiamenti polmonari di vetro smerigliato, o eventuali cambiamenti radiologici concomitanti di consolidamento denso, versamento pleurico, linfoadenopatia o pneumomediastino.

Tutti i campioni respiratori sono risultati negativi su due sistemi PCR multiplex point-of-care per 18 target virali respiratori e quattro target batterici. I due campioni fecali di pazienti 3 e 4 che avevano avuto una precedente diarrea erano negativi su un test PCR multiplex per i comuni virus della diarrea, batteri e parassiti ( tabella 2 ). I campioni respiratori dei pazienti 1, 2, 4, 5 e 7 erano positivi sia per i geni RdRp e S mediante RT-PCR convenzionale, sia per il gene S mediante RT-PCR in tempo reale, confermati dal sequenziamento di Sanger di tutti ampliconi ( appendice pp 3–5 ). Sebbene i campioni respiratori del paziente 3 fossero negativi per entrambi gli RdRpe gene S (raccolto 9 giorni dopo l’insorgenza dei sintomi), era ancora considerata un caso infetto perché era fortemente epidemiologicamente legata all’esposizione all’ospedale di Wuhan e mostrava radiologicamente opacità polmonari multifocali in vetro smerigliato. Solo il campione di siero del paziente 2 era positivo e tutti i campioni di siero, urina e feci di tutti gli altri pazienti erano negativi per questo nuovo coronavirus. L’analisi filogenetica dei prodotti PCR ha mostrato che le sequenze di ampliconi di entrambi i geni RdRp e S di questi cinque pazienti erano nuove ( figura 3 ) e diverse da altri coronavirus umani o animali noti, tra cui la SARS e i coronavirus legati alla SAR del pipistrello.

Due genomi virali completi (HKU-SZ-002a e HKU-SZ-005b) sono stati sequenziati utilizzando la tecnologia Nanopore e hanno mostrato un nuovo coronavirus che è più strettamente correlato a quelli del coronavirus bat-SL-simile a Bat-SL-CoVZXC21 (numero di accessi NCBI) MG772934) e bat-SL-CoVZC45 (numero di accesso NCBI MG772933). La loro organizzazione del genoma è tipica di un lignaggio B betacoronavirus. Le dimensioni dei genomi del virus dal paziente 2 (HKU-SZ-002a) e dal paziente 5 (HKU-SZ-005b) sono circa 29 · 8 kilobasi con contenuto di GC del 38% ( appendice p 6 ). HKU-SZ-002a e HKU-SZ-005b differiscono l’uno dall’altro solo per due basi. Uno di questi è una mutazione non sinonima nella posizione 336 dell’amminoacido della proteina non strutturale 4 (Ser336 per HKU-SZ-002a; Leu336 per HKU-SZ-005b; figura 4). Sebbene la sequenza aminoacidica del dominio N-terminale della subunità 1 di Spike di questo nuovo coronavirus sia approssimativamente del 66% identica a quella dei coronavirus correlati alla SARS, e il dominio centrale del dominio di legame del recettore di questo nuovo coronavirus ha circa il 68% di aminoacidi identità acida con quelli del coronavirus SARS-correlato, la sequenza proteica della regione del sottodominio esterno del dominio di legame del recettore della subunità 1 di Spike ha solo il 39% di identità, il che potrebbe influenzare la scelta del recettore umano e quindi il comportamento biologico di questo virus ( figura 4 ).

Tutti e sei i pazienti sono stati ricoverati in ospedale in isolamento, in terapia di supporto e sono rimasti stabili dal 20 gennaio 2020.

Segnaliamo qui un gruppo familiare di polmonite inspiegabile dovuta a 2019-nCoV. Sei dei sette membri della famiglia avevano cambiamenti radiologici della polmonite virale, tra cui cinque (pazienti 1, 2, 4, 5 e 7) risultati positivi per 2019-nCoV mediante RT-PCR. Cinque pazienti (pazienti 1, 2, 3, 4 e 7) presentavano sintomi associati al momento della presentazione. Le sequenze complete del genoma dei due ceppi dei pazienti 2 e 5 hanno mostrato un’identità nucleotidica quasi completa l’una con l’altra ed erano più vicine ai coronavirus correlati alla SARS di pipistrello segnalati nel 2018. Esistono diversi possibili scenari di trasmissione. Il primo e più probabile scenario è che un paziente con polmonite documentato virologicamente (paziente 1) ha acquisito l’infezione da un ospedale di Wuhan mentre visitava il suo parente (parente 1) e quindi i pazienti 1–5 hanno trasmesso il virus al paziente 7 al ritorno a Shenzhen. Il secondo scenario è che i pazienti 1–5 hanno acquisito direttamente l’infezione dai parenti 2–5 e l’hanno trasmessa al paziente 7 al ritorno a Shenzhen. Ma questo scenario è meno probabile perché i pazienti 1–5 hanno sviluppato sintomi prima dei parenti 2–5. Il terzo scenario è che i pazienti 1–5 hanno acquisito l’infezione da una fonte comune sconosciuta a Wuhan e l’hanno trasmessa al paziente 7 quando sono tornati a Shenzhen. Per i parenti dei pazienti (parenti 2–5), avrebbero potuto contrarre l’infezione dall’ospedale o dalla comunità, sebbene non fosse possibile alcuna conferma virologica e non avessero contatti con animali, cibo di selvaggina o visite al mercato all’ingrosso dei frutti di mare dell’Huanan. In particolare, il paziente 1 o il paziente 3 che avevano visitato l’ospedale di Wuhan potrebbe essere stato contagioso prima dell’insorgenza dei sintomi perché il paziente 5 stava diffondendo virus senza sintomi.

Molte delle caratteristiche epidemiologiche, cliniche, di laboratorio e radiologiche di questa nuova polmonite da coronavirus erano simili a quelle dei pazienti con SARS nel 2003.

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Il periodo di incubazione della polmonite di Wuhan è apparso simile a quello della SARS. Il tasso di attacco è piuttosto elevato, fino all’83% se includessimo i cinque pazienti (pazienti 1, 2, 3, 4 e 5) con alterazioni radiografiche polmonari inspiegabili del polmone alla TC come definizione del caso in questa famiglia scoppio dopo aver visitato Wuhan. Una scoperta piuttosto inaspettata dalla TAC polmonare del paziente 5, che è stata fatta su insistenza dai genitori nervosi, ha anche mostrato cambiamenti polmonari nel vetro smerigliato. Il paziente 5 è stato successivamente confermato virologicamente per avere un’infezione asintomatica. Sebbene i pazienti asintomatici con SARS fossero rari, sono stati documentati nel nostro studio retrospettivo sull’epidemia di SARS minore del 2004 dopo la riapertura del mercato della fauna selvatica a Guangzhou.

In particolare, i pazienti 3 e 4 erano afebrili alla presentazione al nostro ospedale. Questi casi criptici di polmonite da deambulazione potrebbero servire come possibile fonte per propagare l’epidemia. Ulteriori studi sul significato epidemiologico di questi casi asintomatici sono giustificati.

I sintomi di questa nuova polmonite erano anche non specifici. I tre pazienti più anziani in questa famiglia con comorbidità presentavano sintomi sistemici più gravi di debolezza generalizzata e tosse secca. Come previsto, potrebbero aver ridotto la conta dei globuli bianchi, dei linfociti o delle piastrine totali, con un tempo di tromboplastina attivato esteso e un aumento del livello di proteina C-reattiva. I cambiamenti multifocali del vetro smerigliato nella TC del polmone erano tipici della polmonite virale. Il loro coinvolgimento polmonare era anche più diffuso ed esteso rispetto a quelli dei pazienti più giovani, i cui risultati degli esami del sangue erano in gran parte normali. Il paziente 4, che aveva una storia di sinusite cronica, potrebbe avere una superinfezione batterica perché aveva una tosse produttiva invece di una tosse secca. Aveva anche un elevato numero di globuli bianchi, sebbene il test batterico fosse negativo.

Interestingly, the two younger adults (patients 3 and 4) initially had diarrhoea, which was also reported in 10·6% (15 of 142) of our SARS patients at presentation;

however, the subsequent faecal samples of patients 3 and 4 that were collected 9–10 days after symptom onset were negative for the virus after the diarrhoea had long subsided. Up to 30% of patients with Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) also have diarrhoea.

Subgenomic RNA indicating viral replication was seen in faecal samples of patients with MERS.

Moreover, MERS-CoV was shown to survive in simulated fed gastrointestinal juice and the ability to infect intestinal organoid models.

Diarrhoea and gastrointestinal involvement are well known in coronavirus infections of animals and humans.

On microbiological testing, we did not find any evidence of other known respiratory viral or bacterial infections, but specific RT-PCR assays for two widely separated genome targets—the highly conserved RdRp and the highly variable S genes—were positive for this novel 2019-nCoV. Two complete genome sequences of this novel coronavirus were recovered from the nasopharyngeal swab of patient 2 and the sputum sample of patient 5 with an earlier cycle threshold value indicating a higher viral load. Patient 2 had more underlying comorbidities and clinical features and radiological findings of more severe disease than the other patients included here. Moreover, the serum sample of patient 2 was also positive for 2019-nCoV, which might indicate some virus spillover from the more severely infected lung into the systemic circulation, as previously reported in patients with SARS.

Sputum samples were available for testing from patients 5 and 7. The cycle threshold values of the sputum samples were 8–13 cycles earlier than those of throat swabs, indicating higher viral loads detected in the lower respiratory tract. This finding is consistent with the observations in patients with MERS who had higher viral loads in lower respiratory tract samples than in upper respiratory tract samples.

Thus, repeat testing of upper respiratory tract samples or testing of lower respiratory tract samples are warranted in clinically suspected cases with an initially negative result in nasopharyngeal or throat swab. Unlike our patients in the 2003 SARS outbreak,

we found no evidence of viral shedding in urine and faeces in these six patients. However, improved systematic serial collection and testing of an increased number of such samples is warranted.

Coronaviruses are enveloped, positive-sense, single-stranded RNA viruses, capable of rapid mutation and recombination. They are classified into alphacoronaviruses and betacoronaviruses, which both have their gene source from bats and are mainly found in mammals such as bats, rodents, civets, and humans; and gammacoronaviruses and deltacoronaviruses, which both have their gene source from birds and are mainly found in birds.

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Phylogenetic analysis of the PCR amplicon fragments from five of our six patients and the complete virus genome of 29·8 kilobases from patients 2 and 5 showed that the virus is a novel betacoronavirus belonging to the lineage B or subgenus sarbecovirus, which also includes the human SARS coronavirus. The genome of our virus strains are phylogenetically closest to the bat SARS-related coronaviruses first found in the Chinese horseshoe bats, Rhinolophus sinicus, captured in Zhoushan, Zhejiang province, China, between 2015 and 2017.

Notably, the first SARS-related coronavirus was also discovered in the R sinicus found in Hong Kong, and central and south China in 2005.

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The full virus genome had about an 89% nucleotide identity with bat-SL-CoVZC45, which makes it a new species. Moreover, the Spike protein of our virus has an 84% nucleotide identity with the bat-SL-CoVZC45 coronavirus and an 78% nucleotide identity with the human SARS coronavirus. Although substantial genetic differences exist between this and other betacoronaviruses, cross reactions in RT-PCR or antibody assays for SARS or other betacoronaviruses are possible if the primers and antigenic epitopes are not carefully chosen, as previously reported.

Further studies on the optimal diagnostic tests are warranted.

In summary, an outbreak of novel coronavirus is ongoing at Wuhan in the winter of 2019–20. Similar to the 2003 SARS outbreak in Guangzhou, Wuhan is also a rapidly flourishing capital city of the Hubei province and the traffic hub of central China. Moreover, both outbreaks were initially connected to wet markets where game animals and meat were sold. In the case of SARS, person-to-person transmission was efficient and super-spreading events had led to major outbreaks in hotels and hospitals. Learning from the SARS outbreak, which started as animal-to-human transmission during the first phase of the epidemic, all game meat trades should be optimally regulated to terminate this portal of transmission. But as shown in this study, it is still crucial to isolate patients and trace and quarantine contacts as early as possible because asymptomatic infection appears possible (as shown in one of our patients), educate the public on both food and personal hygiene, and alert health-care workers on compliance to infection control to prevent super-spreading events. Unlike the 2003 SARS outbreak, the improved surveillance network and laboratory capability of China was able to recognise this outbreak within a few weeks and announced the virus genome sequences that would allow the development of rapid diagnostic tests and efficient epidemiological control. Our study showed that person-to-person transmission in family homes or hospital, and intercity spread of this novel coronavirus are possible, and therefore vigilant control measures are warranted at this early stage of the epidemic.

This study was partly supported by the Shaw Foundation Hong Kong; Michael Seak-Kan Tong; Respiratory Viral Research Foundation; Hui Ming, Hui Hoy and Chow Sin Lan Charity Fund Limited; Marina Man-Wai Lee; the Hong Kong Hainan Commercial Association South China Microbiology Research Fund; Sanming Project of Medicine in Shenzhen, China (SZSM201911014 and SZSM201612096); and the High Level-Hospital Program, Health Commission of Guangdong Province, China.