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SARS-CoV-2 immunity: review and applications to phase 3 vaccine candidates
Summary
Understanding immune responses to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 is crucial to understanding disease pathogenesis and the usefulness of bridge therapies, such as hyperimmune globulin and convalescent human plasma, and to developing vaccines, antivirals, and monoclonal antibodies. A mere 11 months ago, the canvas we call COVID-19 was blank. Scientists around the world have worked collaboratively to fill in this blank canvas. In this Review, we discuss what is currently known about human humoral and cellular immune responses to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 and relate this knowledge to the COVID-19 vaccines currently in phase 3 clinical trials.
Why proposals to largely let the virus run its course — embraced by Donald Trump's administration and others — could bring "untold death and suffering".
Si se presenta un evento trascendente relacionado con COVID-19 (SARS-CoV-2) en su país, por favor póngase en contacto con nosotros para agregarlo al próximo resumen semanal.
La inmunidad de grupo "no es una estrategia, es una tragedia"
Vaccines save millions of lives from infectious diseases caused by viruses and bacteria. As the world awaits safe and effective COVID-19 vaccines, we celebrate the progresses made and highlight challenges ahead in vaccines and the science behind them.
impact of COVID-19 public health measures on detections of influenza and respiratory syncytial virus in children during the 2020 Australian winter
Abstract
Public health measures during the COVID-19 pandemic have potential to impact transmission of other respiratory viruses. We found 98.0% and 99.4% reductions in RSV and influenza detections respectively in Western Australian children through winter 2020; despite reopening of schools. Border closures have likely been important in limiting introductions from abroad.
influenza, RSV, COVID-19, southern hemisphere, children
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Author notes
D.K.Y. and D.A.F. contributed equally to this manuscript
España carece de normas para combatir el virus en el aire
Con el debate científico abierto sobre la transmisión por aerosoles, las autoridades sanitarias solo hacen recomendaciones. Los expertos piden más directrices
Varios grupos de personas en el interior de un bar de Sevilla.PACO PUENTES / EL PAÍS
Manos, metros y mascarilla. Las tres emes son la clave, repiten las autoridades sanitarias, para combatir la pandemia: lavarse las manos, mantener la distancia social y ponerse el cubrebocas. Les ha faltado, sin embargo, hacer hincapié en la uve, de ventilación. El coronavirus también está en el aire y, además de posarse en superficies o saltar a otro a través de las gotículas que expulsa un infectado por la nariz o la boca, puede quedar suspendido en el aire (en forma de aerosoles) durante un tiempo e infectar. Para combatir esta vía de contagio, cuya magnitud de transmisión aún está en discusión entre la comunidad científica, no hay directrices severas más que ventilar bien los espacios cerrados y optar por los exteriores. Tampoco hay un plan para cuando arrecie el frío. Los expertos advierten de que falta concretar cómo se deberían acondicionar los sitios cerrados para evitar los aerosoles y algunos avisan de que las medidas pueden tener un impacto socioeconómico elevado.
Es difícil poner coto a una vía de contagio que ni las propias autoridades sanitarias terminan de aceptar. Mientras algunos científicos ven evidencias "abrumadoras" de transmisión por aerosoles, la Organización Mundial de la Salud y los centros de control de enfermedades (ECDC y CDC) se muestran más cautos. Asumen esta transmisión en procedimientos médicos que generan aerosoles, como una intubación, y no descartan que sea una vía más de contagio en contextos muy específicos (lugares cerrados, con aglomeraciones y mala ventilación). Pero insisten en que la principal forma de transmisión es a través de gotículas de mayor tamaño que exhala el infectado y alcanzan a un contacto estrecho.
Con el debate científico abierto, las autoridades sanitarias tampoco toman cartas en el asunto más allá de hacer meras recomendaciones. El real decreto del 9 de junio contempla "adoptar medidas de ventilación" en los centros de trabajo con arreglo a los protocolos que se establezcan. El Ministerio de Sanidad ha elaborado una guía de recomendaciones —que no órdenes— para el mantenimiento de los sistemas de climatización y ventilación en edificios y locales para prevenir la transmisión de la covid-19. El documento, actualizado el 30 de julio, apunta que el aporte de aire exterior debe ser "siempre el máximo que permita el sistema que atienda el edificio". Por ello, se debe "reducir o eliminar en lo posible la recirculación de aire en los equipos" de ventilación y abrir las ventanas si el espacio cerrado no cuenta con ventilación mecánica.
"Aunque pueda generar cierto disconfort por las corrientes de aire, o sensación térmica, el beneficio de la renovación de aire por ventilación cruzada está demostrado para bajar las tasas de contaminantes de las estancias. Incluso en edificios con ventilación mecánica es recomendable realizar una ventilación regular con ventanas", reza el documento, que admite que las medidas "tendrán un impacto en los costes de operación del edificio, como por ejemplo un mayor consumo energético". Cuando se registra un positivo en un espacio cerrado, se recomienda, además de desinfectar la zona, ventilar esa estancia durante, al menos cuatro horas.
Más allá de las recomendaciones, los expertos señalan que se está haciendo muy poco para contener la transmisión por aerosoles. "Se ha hecho mucho menos hincapié en el tema de la ventilación. Para los bares, por ejemplo, hay filtros de aire de alta eficiencia que filtran el virus, pero la mayoría no los tiene. Y muchos equipos de empresas grandes, como los mataderos, reciclan el aire frío", ejemplifica Salvador Peiró, epidemiólogo de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana. "La gran mayoría del esfuerzo debería ser en interiores. Ahí es dónde se están produciendo la gran mayoría de los contagios y ahí es donde se deberían limitar más las actividades y ventilar mejor, todo lo que se pudiera", explicaba en una entrevista a EL PAÍS José Luis Jiménez, profesor de Química en la Universidad de Colorado y uno de los científicos que defiende la importancia de la transmisión aérea.
El director del instituto Rosalía de Castro, en Santiago, revisaba este miércoles la ventilación de un aula durante una clase.OSCAR CORRAL /
Pese a saber que el riesgo de contagio en interiores puede ser hasta 20 veces mayor que en la calle, se cierran parques y se mantienen casi los mismos aforos dentro de los bares (50%) que fuera (60%). "Eso no tienen ningún sentido. Entiendo que se trate de disuadir las aglomeraciones, pero no tiene razón epidemiológica", valora Daniel López-Acuña, exdirector de Acción Sanitaria en Crisis de la OMS. "Cerrar parques no tiene ni pies ni cabeza. Hay que ser más estricto y restrictivo en interiores", coincide Alberto Infante, profesor emérito de Salud Internacional de la Escuela Nacional de Sanidad del Instituto de Salud Carlos III.
Con todo, no hay un plan más allá de ventilar los espacios cerrados. Ejemplo de ello son los colegios, que han dado la primera señal de alerta. Ahora que llega el frío, y a falta de purificadores de aire en las aulas o sistemas de ventilación adaptados, por ejemplo, toca abrir las ventanas. Sanidad defiende que en su protocolo para las escuelas ya se contempla la importancia de la ventilación. Se recomienda, de hecho, ventilar al menos durante 10 o 15 minutos al inicio y al final de la jornada; durante el recreo y entre clases. Y señala que las ventanas tendría que estar abiertas "todo el tiempo posible".
Los expertos consideran esto insuficiente. "Colegios que ventilan cuando no hay niños, de noche, eso no vale. Tiene que ser cuando están en clase. Ventanas abiertas y calefacción a tope. Y abrigos si hace falta. Hay que crear corrientes de aire", apunta Peiró. "Lo más eficaz es hacerlo todo afuera. Todas las ciudades deberían tener los parques divididos en espacios para escuelas, gimnasios, repartirse lo que se pueda", indicaba Jiménez.
En Estados Unidos, el protocolo para las escuelas prevé el uso de depuradoras con filtro HEPA. En Alemania, los ministros de Educación de los länder decidieron optar por la ventilación natural —se ventila el aula cada 20 minutos abriendo las ventanas durante cinco minutos— y en la región de Baviera instalarán depuradoras de aire con filtros y sensores de CO2 en zonas escolares con mala ventilación.
Impacto socioeconómico
Algunos especialistas sostienen que el impacto socioeconómico de aceptar la importancia de la transmisión aérea y aplicar medidas específicas para combatirla sería muy elevado. "Tanto la OMS como las agencias reguladoras también tienden a pensar en el impacto socioeconómico de las medidas. Las implicaciones económicas y sociales son importantes", apunta Peiró. Y pone un ejemplo: "Quizás nos obligaría a cambiar de mascarilla. Las FPP2 filtran más aerosoles. Y estaremos empujados a tener mascarillas mejores, más caras y más difíciles de encontrar, no tanto en Europa, pero sí en los países en vías de desarrollo".
Hay otros expertos, sin embargo, que consideran que las medidas que hay son suficientes y, en cualquier caso, de tener que aplicar más directrices a causa de la transmisión por aerosoles, no supondría un gran dispendio. "Las medidas no se alteran en lo sustancial. Cambia el énfasis en la ventilación y la vigilancia estricta de los sistemas de aire acondicionado, pero en circunstancias ordinarias, la protección es la suma de factores: privilegiar espacios al aire libre, evitar los cerrados y aglomeraciones, ventilar, mascarilla y lavado de manos", zanja Infante. "No hay nada nuevo que aportar. Los sistemas de aire acondicionado o las bombas de calor no entrañan riesgo adicional. Se trata de tener un buen mantenimiento de las instalaciones siempre, desde antes de la pandemia", insiste José María Ordóñez, portavoz de la Sociedad Española de Salud Ambiental.
En lo que no hay lugar a dudas es en la necesidad de concretar las directrices sobre la ventilación de los espacios cerrados. "Es muy probable que haya que revisar las recomendaciones. La transmisión por aerosoles tiene serios problemas en el ámbito laboral, nos plantea un riesgo mayor en centros de trabajo. No estamos totalmente preparados y es urgente convocar a grupos de expertos en ventilación para establecer qué medidas serían idóneas para proteger espacios cerrados de la transmisión aérea", expone López-Acuña. "Hay que homogeneizar pautas", tercia Ordóñez. Y más pedagogía social: sin dejar de tener en cuenta las tres emes, prestar más atención a la uve.
Expertos de la Universidad de Granada calculan que meter a 20 niños en un aula supone 808 contactos cruzados en dos días
Un grupo de especialistas en planificación estima los riesgos de la vuelta a las clases en septiembre y reclama una organización que piense "más allá de la primera jornada"
Esquema de las relaciones de una clase de Educación Primaria de 20 alumnos, la mitad con un hermano, tras dos días de colegio.EL PAÍS
La ministra de Educación, Isabel Celaá, anunció hace algunos días que el Gobierno no consideraba necesario el uso de mascarillas ni el mantenimiento de una distancia física mínima en los cuatro primeros cursos de Educación Primaria, por tratarse de grupos asimilables a familias o convivientes. Los cálculos matemáticos de unos investigadores de la Universidad de Granada (UGR) ofrecen resultados que contradicen esa idea de pequeño grupo familiar. Suponiendo una familia media española, formada por dos adultos y 1,5 hijos menores —lo que se traslada a las operaciones matemáticas asumiendo que en el aula hay 10 estudiantes con un hermano y otros 10 que son hijos únicos—, el primer día de clase cada alumno estará expuesto a 74 personas. Eso ocurrirá, exclusivamente, si no hay roce con nadie externo al aula propia y al hogar familiar. "El segundo día", explica Alberto Aragón, coordinador del proyecto, "la interacción alcanzaría las 808 personas, considerando exclusivamente las relaciones sin distanciamiento ni mascarilla de la clase propia y las de las clases de hermanos y hermanas". La proyección sobre el papel supera los 15.000 contactos en tres días.
Si el número de escolares en la clase sube a 25, como muchas autonomías han anunciado porque coincide con el ratio habitual, el número de personas implicadas subiría hasta 91 el primer día y 1.228 el segundo. El contagio de una persona de ese colectivo conlleva un riesgo automático para todo el grupo, por lo que cabe esperar que cualquier situación de alerta lleve consigo el cierre del grupo o incluso de todo el colegio si han compartido espacios o docentes comunes. Sin embargo, la realidad es que ninguno de estos escenarios posteriores está realmente planificado en este momento. Para Alberto Aragón, catedrático de la UGR y especialista en organización de empresas y planificación, no solo existe una deficiente preparación de cara a septiembre sino que, además, se ha dejado ésta en manos de los colegios, algo que "evidentemente" sobrepasa su capacidad organizativa y de recursos. El catedrático plantea que preguntas como: ¿qué hay que hacer si un niño tose?, ¿cuándo se les hace un test a los profesores: cada día, a veces, si se ponen enfermos? También comenta sugerencias sin más detalle, como que se den clases al aire libre, lo cual no tiene respuesta a estas alturas: "Ni parece que se estén preparando", explica. "En este momento solo sabemos que se vuelve a clase y que se han ofrecido algunas ratios de referencia, pero poco más", defiende Aragón.
La vuelta al cole para 1,7 millones de alumnos de infantil, 2,9 de primaria, 2 de secundaria y alrededor de 600.000 de Bachillerato, según los datos del Ministerio de Educación para el curso actual, bien merece una planificación concienzuda, defienden los especialistas. Pero, según el trabajo de investigación puesto en marcha por el equipo granadino, nada de eso se está cumpliendo. Los investigadores han analizado los planes de regreso a los centros del Gobierno central y de los distintos Gobiernos autonómicos, y señalan: "Se ha puesto mucho énfasis en el objetivo de abrir las aulas en septiembre, pero faltan todos los otros componentes de una buena planificación". Aragón explica que, efectivamente, el primer día está planificado, pero "es necesario hacerlo más allá de esa primera jornada y hay que pensar en la segunda y en las siguientes". Será entonces cuando los centros se tendrán que enfrentar a situaciones que merece la pena tener ya pensadas.
Si no se programa el día después de iniciar las clases, dice el investigador, "y se empieza ya, será muy difícil tener éxito en la vuelta a clase". Hay que decidir ahora "si se van a contratar más docentes, qué espacios extraordinarios se podrán utilizar o, por ejemplo, si se va a proveer de ordenadores a los estudiantes. Es importante reconocer que la organización de la vuelta al cole tiene características que la hacen especialmente complicada. Y eso precisamente debe llevar a planes más rigurosos", advierte.
Otra de las cosas que preocupa a Aragón es que no se ha determinado qué ocurrirá si hay que cerrar las aulas. "No existe un curso de acción ¿Volvemos a la necesaria improvisación de este marzo? La sorpresa anterior ya no lo sería en un segundo brote. Deberíamos tener un marco de referencia mucho más específico", explica. Para estos expertos de la UGR, la complejidad de la enfermedad y la limitada inversión complementaria disponible hace imprescindible tener también planes sólidos para posibles escenarios de cierre, algo que no existe aún.
Comparativa con otros países
La comparación con otros países también resulta interesante. Dinamarca e Israel, que ya han vuelto a clase, sirven de modelo de estudio. En el caso de Dinamarca, "con una buena planificación y recursos suficientes", dice Aragón, las clases son ahora de 10 alumnos, que salen de cinco en cinco al recreo y con una organización temporal y espacial que minimiza los contactos. "Les va bien y han bajado al mínimo el riesgo". En el caso de Israel, con un modelo de vuelta similar al previsto para España, "en los dos o tres primeros días hubo que cerrar 100 colegios". Muchas veces, según el profesor, más por prevención ante toses o fiebres que de enfermedad.
A new CRISPR-based diagnostic could shorten wait times for coronavirus tests.
INA FASSBENDER/AFP via Getty Images
Science's COVID-19 reporting is supported by the Pulitzer Center and the Heising-Simons Foundation.
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Researchers have used CRISPR gene-editing technology to come up with a test that detects the pandemic coronavirus in just 5 minutes. The diagnostic doesn't require expensive lab equipment to run and could potentially be deployed at doctor's offices, schools, and office buildings.
"It looks like they have a really rock-solid test," says Max Wilson, a molecular biologist at the University of California (UC), Santa Barbara. "It's really quite elegant."
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CRISPR diagnostics are just one way researchers are trying to speed coronavirus testing. The new test is the fastest CRISPR-based diagnostic yet. In May, for example, two teams reported creating CRISPR-based coronavirus tests that could detect the virus in about an hour, much faster than the 24 hours needed for conventional coronavirus diagnostic tests.
CRISPR tests work by identifying a sequence of RNA—about 20 RNA bases long—that is unique to SARS-CoV-2. They do so by creating a "guide" RNA that is complementary to the target RNA sequence and, thus, will bind to it in solution. When the guide binds to its target, the CRISPR tool's Cas13 "scissors" enzyme turns on and cuts apart any nearby single-stranded RNA. These cuts release a separately introduced fluorescent particle in the test solution. When the sample is then hit with a burst of laser light, the released fluorescent particles light up, signaling the presence of the virus.
These initial CRISPR tests, however, required researchers to first amplify any potential viral RNA before running it through the diagnostic to increase their odds of spotting a signal. That added complexity, cost, and time, and put a strain on scarce chemical reagents.
Now, researchers led by Jennifer Doudna, who won a share of this year's Nobel Prize in Chemistry yesterday for her co-discovery of CRISPR, report creating a novel CRISPR diagnostic that doesn't amplify coronavirus RNA. Instead, Doudna and her colleagues spent months testing hundreds of guide RNAs to find multiple guides that work in tandem to increase the sensitivity of the test.
That's still not as good as the conventional coronavirus diagnostic setup, which uses expensive lab-based machines to track the virus down to one virus per microliter, says Melanie Ott, a virologist at UC San Francisco who helped lead the project with Doudna. However, she says, the new setup was able to accurately identify a batch of five positive clinical samples with perfect accuracy in just 5 minutes per test, whereas the standard test can take 1 day or more to return results.
The new test has another key advantage, Wilson says: quantifying a sample's amount of virus. When standard coronavirus tests amplify the virus' genetic material in order to detect it, this changes the amount of genetic material present—and thus wipes out any chance of precisely quantifying just how much virus is in the sample.
By contrast, Ott's and Doudna's team found that the strength of the fluorescent signal was proportional to the amount of virus in their sample. That revealed not just whether a sample was positive, but also how much virus a patient had. That information can help doctors tailor treatment decisions to each patient's condition, Wilson says.
Doudna and Ott say they and their colleagues are now working to validate their test setup and are looking into how to commercialize it.
Public Health Guidance for Community-Related Exposure | CDC
*For the purpose of this guidance, fever is defined as subjective fever (feeling feverish) or a measured temperature of 100.4°F (38°C) or higher. Note that fever may be intermittent or may not be present in some people, such as those who are elderly, immunocompromised, or taking certain fever-reducing medications (e.g., nonsteroidal anti-inflammatory drugs [NSAIDS]).
** Data to inform the definition of close contact are limited. Factors to consider when defining close contact include proximity, the duration of exposure (e.g., longer exposure time likely increases exposure risk), and whether the exposure was to a person with symptoms (e.g., coughing likely increases exposure risk). While research indicates masks may help those who are infected from spreading the infection, there is less information regarding whether masks offer any protection for a contact exposed to a symptomatic or asymptomatic patient. Therefore, the determination of close contact should be made irrespective of whether the person with COVID-19 or the contact was wearing a mask. Because the general public has not received training on proper selection and use of respiratory PPE, it cannot be certain whether respiratory PPE worn during contact with an individual with COVID-19 infection protected them from exposure. Therefore, as a conservative approach, the determination of close contact should generally be made irrespective of whether the contact was wearing respiratory PPE, which is recommended for health care personnel and other trained users, or a mask recommended for the general public.
***Data are insufficient to precisely define the duration of time that constitutes a prolonged exposure. Recommendations vary on the length of time of exposure, but 15 minutes of close exposure can be used as an operational definition. Brief interactions are less likely to result in transmission; however, symptoms and the type of interaction (e.g., did the infected person cough directly into the face of the exposed individual) remain important.
