Hoe wetenschappers kunnen zien of iemand coronavirus heeft opgelopen in een nachtclub

Hoe wetenschappers kunnen zien of iemand het coronavirus heeft opgelopen in een nachtclub

Bij twee pilot-evenementen in Liverpool in de nachtclub Circus en het Sefton Park Pilot-muziekfestival begin mei waren in totaal meer dan 13,000 mensen in opperste stemming. Deze maakten deel uit van het evenementenonderzoeksprogramma van het VK, waardoor het publiek een voorproefje kreeg van de oude norm – samenkomen zonder sociale afstand of gezichtsbedekking – om te zien welk effect massa-evenementen zouden kunnen hebben op de verspreiding van het coronavirus.

Deelnemers moesten een recente negatieve snelle laterale flowtest ondergaan om aan te tonen dat het onwaarschijnlijk was dat ze COVID-19 hadden. Maar geen enkele test is perfect - alle COVID-19-tests, inclusief laterale flowtests, zullen sommige gevallen missen. Het was dus mogelijk dat sommige aanwezigen besmet waren en anderen besmet zouden kunnen hebben. Als soortgelijke evenementen binnenkort weer open gaan, is het belangrijk om te weten hoe groot dit risico is.

Testen en statistieken hebben ons geholpen dit te achterhalen. Elke deelnemer deed zijn laterale flow-test in de 36 uur voorafgaand aan het evenement. Vervolgens werd hen gevraagd om zowel op de dag van het evenement als vijf dagen later een ander type test te doen (een PCR-test, waarbij een kit thuis wordt gebruikt die voor analyse naar een laboratorium wordt gestuurd).

Laterale flowtests zijn eenvoudig. Ze geven snel ja of nee antwoord of iemand COVID-19 heeft, het werkt een beetje als een zwangerschapstest.

De gebruikte PCR-tests waren iets geavanceerder. Ze lieten niet alleen zien of mensen positief waren, maar gaven ook een getal dat de "cyclusdrempel" (Ct) wordt genoemd en dat de hoeveelheid coronavirus op het testuitstrijkje van de persoon weergeeft. Hoe lager het Ct-getal, hoe hoger de hoeveelheid virus die iemand in zijn lichaam heeft, en dus hoe besmettelijker hij waarschijnlijk is. (Negatieve PCR-resultaten zijn die waarbij Ct hoger is dan een bepaald niveau.)

Het tijdstip van infectie berekenen

Om te beoordelen of een evenement veilig is, moeten deze tests worden gebruikt om te bepalen hoeveel mensen het virus op of rond het evenement hebben opgelopen. Om dit te doen, gebruikt u eerst de vervolgtesten om kort daarna te achterhalen wie een infectie heeft. Vervolgens schat u in wanneer testpositieve personen het virus hebben opgelopen: voor, tijdens of na het evenement.

Om af te leiden wanneer het virus is opgepikt, moet u de dynamiek van een COVID-19-infectie begrijpen. Deze zijn vrij eenvoudig. In het lichaam heeft COVID-19 twee verschillende fasen: een exponentiële toename van de hoeveelheid aanwezig virus naarmate het zich vastgrijpt (waarbij de Ct dus afneemt), en een exponentiële afname naarmate de persoon het virus uitscheidt (waarbij de Ct toeneemt).

Met behulp van bestaande data en analyse van veel eerdere besmettingen kunnen we een gemiddeld traject van een COVID-19 besmetting bedenken. Uitgezet in een grafiek, ziet de hoeveelheid virus in het lichaam over de infectie van een gemiddelde persoon - zoals gemeten door het Ct-getal - eruit als de rode lijn hieronder.

Als iemand na de gebeurtenis een positieve PCR-test retourneert, kan het Ct-getal van hun test een van de twee punten in de infectie vertegenwoordigen: één wanneer hun infectie groeit en één wanneer hun infectie afneemt.

Als in de bovenstaande grafiek bijvoorbeeld het Ct-getal van de persoon C0 is, is de test afgenomen op punt A (op de X-as) of punt B. Zoals we weten hoeveel tijd er is verstreken tussen het bijwonen van het evenement en als we hun PCR-test doen (weergegeven door Δ in de grafiek), kunnen we terugkijken om te eindigen met twee schattingen van hun Ct-niveau bij het bijwonen van het evenement: CA en CB. Dit geeft ons ook twee schattingen van hoe ver ze zijn in hun infectie, en dus twee schattingen van wanneer ze besmet zijn geraakt.

Maar wat is juist? Welnu, we weten dat de persoon 36 uur voor het evenement een negatieve test moest hebben om bij te wonen. Laterale flow-tests kunnen vals-negatief zijn wanneer mensen kleine hoeveelheden virus in hun lichaam hebben, maar zullen veel minder snel een vals-negatief geven als iemand een hoge virale lading heeft.

Dus als een van de twee mogelijke infectieniveaus op het moment van de gebeurtenis - CA en CB - een hoge virale belasting aangeeft, maar de andere niet, kan het geval van hoge virale belasting waarschijnlijk worden verdisconteerd. We kunnen inderdaad historische gegevens over de nauwkeurigheid van laterale flowtests gebruiken om de kans te berekenen dat een test een negatief resultaat oplevert wanneer het Ct-getal elk van CA en CB was, en dit gebruiken om ons te vertellen welke van de twee schattingen voor wanneer ze besmet zijn geraakt, is des te waarschijnlijker.

Dit betekent dat we voor elke persoon die na het evenement positief test op een PCR-test, een best geschatte tijd hebben voor wanneer ze COVID-19 hebben opgelopen. Voor degenen van wie de geschatte infectietijd vóór het evenement ligt, gaan we ervan uit dat ze het virus kort van tevoren ergens anders hebben opgepikt en dat hun laterale flowtest hun infectie niet kon identificeren - mogelijk omdat ze vroeg in hun infectie waren en dus nog steeds slechts lage hoeveelheden virus in hun lichaam. We kunnen ook inschatten wanneer hun viral load piekte, en dus hoe besmettelijk ze waren op het evenement.

En voor degenen van wie de infectietijd op of zeer kort na het evenement lijkt te zijn, kunnen we aannemen dat ze tijdens het bijwonen zijn geïnfecteerd. We kunnen dan deze twee groepen - de besmettelijke en de geïnfecteerde - vergelijken om te zien hoeveel overdracht heeft plaatsgevonden en hoe riskant de gebeurtenis was.

Het is prettig dat we met behulp van deze technieken ontdekten dat de gebeurtenissen in Liverpool geen invloed hadden op de verspreiding van COVID-19 in de regio van Liverpool. Maar door te kijken of deze gebeurtenissen veilig waren, informeerden we alleen beleidsmakers. Ze hadden de niet benijdenswaardige taak om te beoordelen of het geïdentificeerde risico laag genoeg was om ons terug te brengen naar het leven zoals we het ooit kenden.