Coronaviren - NEU BIOZENTRUM UNIVERSITÄT BASEL - Januar 30, 2020 - Universität ...

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BIOZENTRUM
                                      UNIVERSITÄT BASEL
                                           Januar 30, 2020

Coronaviren - NEU

Hans H Hirsch, MD, MSc
Klinische Virologie
Labormedizin
Infektiologie & Spitalhygiene
Universitätsspital Basel
Transplantation & Clinical Virology
Departement Biomedizin
Universität Basel
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Situation 29. Januar 2020

                            8000

                              200
                            (2.5%)

                             2
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Fragen ??

n Was sind Viren ?
n Welche Viren befallen regelmässig die Atemwege ?
n Wie unterscheiden sich Atemwege-infizierende Viren ?
n Wie weisen wir diese Viren nach ?
n   Was sind Coronaviren ?
n   Was ist neu am neuartigen Coronavirus ?
n   Was weiss man zur Übertragung ?
n   Wie ist der klinische Verlauf ?
n   Was bedeutet das für Diagnostik, Therapie, Infektionskontrolle ?

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Was sind Viren ?

                   Genetische Programme,
                           welche
                      geeignete Zellen
                       für die eigene
                        Vermehrung
                     um-programmieren
                         ® Schaden

                             Virionen
                   - RNA oder DNA Genom
                   - Kapsid
                   - (Lipidhülle)

                       Antivirale Substanzen
                   -    hoch-spezifisch
                   -    kein Breitspektrum
                                              4
                            (≠ Antibiotika)
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Welche Viren befallen regelmässig unsere Atemwege ?

    n >16 verschiedene Viren befallen regelmässig die Atemwege, Saisonalität

                                     Rhinoviren                   Respiratorisches                           Influenza A                                  Humane Coronaviren
                                                                   Syncytial Virus
                                                                                                                               Influenza B                         - HCoV-229E
                                                                                                                                                                   - HCoV-OC43
                                                                                                                                                                   - HCoV-NL63
                                                                                                                                                                   - HCoV-HKU1

                                                                                                                                                                                  Ison MG, Hirsch HH (2019)
                                                                                                                                                                           Community-acquired respiratory
                                                                                                                                                                               viruses in transplant patients:
                                                                                                                                                                    diversity, impact, unmet clinical needs.
                                                                                                                                                                          Clin Microbiol Rev 32:e00042-19.
                                                                                                                                                                                                  5
Compagno F, Braunacker-Mayer L, Khanna N, Stolz D, Battegay M, Frey U, Tamm M, Kouyos R, Hirsch HH (2017)                                                           https://doi.org/10.1128/CMR.00042-19.
Comparing viral respiratory tract infections in symptomatic children and adults by mulitplex NAT from 2010 - 2015 (ePoster abstract ECCMID 2017 Vienna)
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Wie unterscheiden sich Atemwege-infizierende Viren ?

n Transmission; Reproduktion R0; Prädilektion für obere und untere Atemwege
n Komplikationsrate ?                                       Obere Atemwege
                                                     Schnupfen
                                                                            Rhinoviren
                                                   Halsschmerzen
                                                      Sinusitis                 Humane Coronaviren

                                                                                    Resp Syncytial Virus

                                                               Laryngitis                     Influenzaviren
                                                               Tracheitis
                                                               Bronchitis
             CORONAVIREN ?   INFLUENZA    MASERN
                                                               Pneumonie                          2019-nCoV
                1 Meter              2 Meter
                                                            Untere Atemwege

                                                                                                       6
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Wie weisen wir Viren nach ?

n Diagnostischer Nachweis des Virus-spezifischen Genoms
n Genetischer Fingerabdruck
n Nukleinsäure-Amplifikations-Test (NAT oder PCR)

n Einzeln - aber quantitativ (QNAT)
n Viele gleichzeitig – aber qualitativ (multiplex NAT)
n Alle Varianten gleichzeitig- Next generation sequencing (NGS)

n Untersuchungsmaterial von betroffener Lokalisation
n Nasen-Rachen Abstrich, Bronchialflüssigkeit, …

                                                                  7
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Was ist NEU am neuartigen Coronavirus 2019-nCoV (Wuhan) ?

n Virus-Stamm welcher bisher nicht im Menschen nachgewiesen wurde
n Keine oder wenig Kreuzimmunität in der menschlichen Population?

•   Einzelstrang ss(+) RNA Genom
•   27’000 -32’000 Nukleotide
•   Virion zirka 100 nm
    Durchmesser
•   Corona-ähnliche Glykoproteine
    (“spikes”)
•   Lipid-Hülle

                                           Zhu N, et al (2020) A novel Coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019 NEJM
                                           DOI:10.1056/NEJMoa2001017
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Was ist NEU am neuartigen Coronavirus 2019-nCoV (Wuhan) ?

n Genetische Ähnlichkeiten erlauben (nur) begrenzte Vorhersage
 •   Einzelstrang ss(+) RNA Genom
 •   27’000 -32’000 Nukleotide
 •   Virion zirka 100 nm
     Durchmesser
 •   Kronen-ähnliche Glykoproteine
     (“spikes”)
 •   Lipid-Hülle
 •   Lineages

                                             Chan JFW et al (2020) A familial cluster of pneumonia… Lancet http://doi.org/10.1016/S10140
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Woher stammt das neuartigen Coronavirus 2019-nCoV (Wuhan) ?

n Ursprung nicht genau bekannt, aber man geht von einer Zoonose aus
n 2019-nCoV überraschend gut an Vermehrung in Menschen angepasst

    Virus aus den     Reservoir in Tieren        Zwischenwirt             Zufällige       Weltweite
       Familie         (Virus und Wirt           mit erhöhtem          Übertragung auf   Ausbreitung
  der Corononaviren      aneinander               Kontakt zu             Menschen        (Pandemie)
                          angepsst)               Menschen                   ®
                                                                     Mensch zu Mensch
                                                                        Anpassung
                                  Spezies-Barriere      Spezies-Barriere
Wie geschieht die Übertragung ?

    n Erkrankungscluster in China und jetzt neu in ROW: H2H

                                                                           Chan JFW et al (2020) A familial cluster of pneumonia… Lancet http://doi.org/10.1016/S10140
ROW, rest of the world; H2H, human to human transmission
Was ist die epidemische Bedeutung des Huanan Fischmarktes ?

n …H2H transmission has occurred among close contacts since December 2019
  (R0 = 2.2)

                                                  •     Mittlere Inkubationszeit= 5.2 Tage
                                                        (95% CI 4.1 to 7.0; 95th 12.5)

                                                  •     Initiale epidemische
                                                        Verdoppelungszeit= 7.4 Tage

                                                  •     Basic reproductive number R0=2.2
                                                        (95% CI, 1.4 to 3.9)

                                         Li Q et al (2020) Early Transmission Dynamics in Wuhan… NEJM: doi.org/10.1056/NEJMoa2001316
Wie ist der Verlauf nach Exposition?

n Nur laborbestätigten 2019-nCoV Infektionen: Klin Präsentation + positive Test
n Ansteckend vor symptomatischer Erkrankung ?

      Inkubationszeit
         3 – 5 Tage
      bis erste leichte
        Symptome ?

                                               Huang C et al (2020) Clinical features of patients… Lancet doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5
Wodurch zeichnen sich schwere Verläufe aus?

n Nur laborbestätigte 2019-nCoV Infektionen

                                              Huang C et al (2020) Clinical features of patients… Lancet doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5
Wie kann man 2019-nCoV Pneumonie behandeln?

                                              15
Was bedeutet das für Diagnostik und Infektionskontrolle?
Wie gehen wir vor in der aktuellen Situation?

n Diagnostik basiert auf 3 Säulen
1) 2019-nCoV-Wuhan Nachweis
                                                                                   Multiplex-NAT Resultate Januar 2020 USB
       – Resultat nach 1 Tag NAVI Genf                                                               (N=377)
                                                                                         (Prof Adrian Egli; Labormedizin)
2) Erreger-Nachweis mittels Multiplex-NAT
3) Andere Ätiologie/Diagnose
                                                                                                                 ADV
                                                                                                          11%
                                                                                                                 B pertussis

                                                                                                                 HCoV

                                                                                                                 HMPV

                                                                                                50%              Rhinovirus
                                                                                                          12%
                                                                                                                 Influenza A

                                                                                                                 Influenza B

                                                                                                                 HPIV

                                                                                                                 Respiratory Syncytial Virus

                                                                                                                 Mycoplasma pneumoniae

                                                                                                                 Negativ

Comprehensive diagnostics for respiratory virus infections after transplantation
or after potential exposure to swine flu A/H1N1:what else is out there?
Dumoulin A, Widmer A, Hirsch HH (2009) Transplant Infect Dis 11: 297
2019-novel Coronavirus im Vergleich

                                                                                       10x weniger

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                    Munster VJ et al (2020) A Novel Coronavirus Emerging… NEJM DOI: 10.1056/NEJMp2000929
Universitätsspital Basel             Prof Manuel Battegay
Team Labormedizin                    Prof Adrian Egli
Team Infektiologie & Spitalhygiene   PD Dr Rainer Gosert
Team Pneumologie                     Dr Karoline Leuzinger
                                     Prof Nina Khanna
Universität Basel                    Dr Klaudia Nägele
Team Department Biomedizin           Prof Daiana Stolz
Team Biozentrum                      Prof Michael Tamm
                                     Prof Andreas Widmer
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