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Imparare dalla pandemia COVID: sull’efficacia degli interventi non farmaceutici contro gli agenti patogeni

Negli anni della pandemia di COVID-19, l’efficacia delle misure ordinate dal governo per contenere la pandemia, come i test regolari e l’uso di maschere mediche, è stata più volte messa in discussione.

Attraverso un’analisi su larga scala dei dati del genoma virale, un gruppo di lavoro guidato dalla ricercatrice DZIF Prof. Alice McHardy presso il Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni (HZI) ha ora scoperto che in Germania sono entrate significativamente meno nuove varianti del coronavirus SARS-CoV-2 in connessione con l’introduzione di alcune misure come l’uso di maschere mediche e il libero accesso ai test antigenici rapidi.

Il nuovo coronavirus noto come SARS-CoV-2 è apparso per la prima volta nella città cinese di Wuhan alla fine del 2019 e si è diffuso rapidamente in tutto il mondo. Il primo caso in Germania è stato confermato nel gennaio 2020. All’inizio del 2020 il SARS-CoV-2 è stato identificato come la causa della malattia infettiva COVID-19 e dalla primavera del 2020 è stato classificato come pandemia dall’Organizzazione mondiale della sanità.

Gli interventi non farmaceutici (NPI) sono stati utilizzati per contenere la diffusione della SARS-CoV-2 nelle fasi iniziali della pandemia, quando né vaccini né farmaci mirati erano disponibili per trattare l’infezione e la malattia. Questi NPI includevano la riduzione del contatto con le persone esterne alla famiglia, l’uso di respiratori medici e, quando disponibile, l’uso diffuso di test antigenici rapidi. Con il progredire della pandemia, l’efficacia di alcune di queste misure è stata sempre più messa in discussione.

Analisi di successo delle misure COVID-19 in Germania

Gli scienziati Sama Goliaei e Mohammad-Hadi Foroughmand-Araabi del gruppo di ricerca del Prof. McHardy presso l’HZI, insieme al gruppo della Prof.ssa Denise Kühnert presso l’Istituto Robert Koch (RKI) e l’Istituto Max Planck per la geoantropologia, hanno studiato il successo degli interventi che sono stati effettuati in Germania.

Il lavoro è pubblicato sulla rivista Nature Communications .

A tal fine, gli scienziati hanno analizzato quasi due milioni di genomi di SARS-CoV-2 presenti nella popolazione tedesca durante gli anni della pandemia e li hanno raccolti in un database. Hanno poi confrontato la comparsa di nuove varianti virali in Germania nel corso della pandemia – come misura dell’introduzione di nuove varianti da altre parti del mondo – con i tempi di introduzione di determinate misure.

I risultati mostrano che quando sono entrate in vigore determinate misure sono entrate in Germania un numero significativamente inferiore di nuove varianti di virus. I ricercatori hanno registrato i cali più marcati dopo l’introduzione dei test antigenici rapidi gratuiti, l’inasprimento delle norme sull’uso di mascherine mediche sui trasporti pubblici e nei punti vendita, nonché le restrizioni ai movimenti e agli assembramenti personali.

Utilizzo di sequenze genomiche per tracciare le varianti SARS-CoV-2

Durante la pandemia di coronavirus, molti paesi hanno monitorato i cambiamenti nei genomi delle varianti predominanti di SARS-CoV-2 per monitorare la diffusione e l’emergere di nuove varianti. Il primo autore Goliaei spiega: “Questa sorveglianza ha prodotto una quantità senza precedenti di sequenze genomiche che potrebbero essere utilizzate per ricostruire la diffusione spaziale e l’evoluzione dei ceppi virali. Abbiamo utilizzato 1,8 milioni di dati del genoma SARS-CoV-2 da questo pool, che sono stati raccolti tra la fine del 2020 e l’inizio del 2021, cioè durante la terza ondata della pandemia in Germania.”

Per scoprire come l’introduzione di misure di contenimento della pandemia abbia influenzato la diffusione delle varianti del virus SARS-CoV-2, i ricercatori stanno utilizzando un nuovo approccio noto come “analisi bayesiana filogeografica”.

La filogeografia bayesiana è un campo di ricerca nell’ambito della biologia evoluzionistica e della biogeografia che utilizza metodi statistici specializzati per identificare modelli spaziali e temporali nel movimento e nell’evoluzione delle specie. In questo approccio, le informazioni provenienti da dati genetici come le sequenze di DNA vengono combinate con dati geografici per ricostruire la diffusione e la divergenza delle popolazioni.

Influenza degli interventi non farmaceutici (NPI) sulla diffusione della SARS-CoV-2 in Germania

Utilizzando tre strategie di campionamento, i ricercatori hanno determinato le linee genetiche SARS-CoV-2 introdotte in Germania e il rispettivo momento di introduzione dal set di dati sopra menzionato. Per determinare l’influenza degli interventi sull’introduzione e sulla diffusione di queste linee, il gruppo ha raccolto informazioni da fonti pubblicate su oltre 4.000 interventi attuati in Germania e li ha poi classificati in un totale di dodici NPI generali.

I periodi di introduzione e applicazione di questi NPI categorizzati e classificati sono stati poi correlati con la presenza geografica e temporale delle linee virali al fine di determinare l’influenza degli interventi sull’introduzione del virus e sulla sua distribuzione in Germania.

“Soprattutto dopo la fornitura di test antigenici rapidi gratuiti e l’inasprimento delle norme sull’uso dei respiratori medici, l’introduzione di nuove varianti SARS-CoV-2 in Germania è notevolmente diminuita”, afferma Foroughmand-Araabi. Queste misure non sono così dannose per la vita quotidiana come, ad esempio, gli ordini di divieto di contatto e potrebbero quindi essere utilizzate in modo rapido e completo in future pandemie per contrastare la diffusione del virus.

“I risultati delle analisi non hanno solo fornito informazioni sul comportamento del virus durante una pandemia”, riassume il leader del gruppo, il Prof. McHardy.

“È importante sottolineare che la metodologia utilizzata nello studio può anche aiutare a identificare le correlazioni tra fattori ambientali e diffusione dell’agente patogeno nelle prime fasi di possibili future pandemie. In questo modo, si potrebbero ottenere prove sull’efficacia di alcuni NPI più rapidamente. “

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