Infectieziekten Bulletin, januari 2025

Auteur

Koen Gorgels
Academische Werkplaats Publieke Gezondheid Mosa, Maastricht Universitair medisch centrum en GGD Gemeentelijke Gezondheidsdienst (Gemeentelijke Gezondheidsdienst) Zuid-Limburg

Sinds de uitbraak van COVID-19 in december 2019 is de wereld geconfronteerd met ongekende uitdagingen en snelle veranderingen in de gezondheidszorg. De strijd tegen de pandemie heeft geleid tot een versnelling in wetenschappelijk onderzoek en de inzet van geavanceerde technologieën. Een van deze hulpmiddelen in deze strijd is Whole Genome Sequencing (WGS). Door het volledige genoom van het SARS severe acute respiratory syndrome (severe acute respiratory syndrome)-CoV coronavirus (coronavirus)-2-virus in kaart te brengen, heeft WGS whole genome sequencing (whole genome sequencing) onderzoekers geholpen om niet alleen de oorsprong en verspreiding van het virus beter te begrijpen, maar ook om de impact van mutaties en varianten te volgen. Daarnaast bleek betrouwbare epidemiologische data tijdens de pandemie van onschatbare waarde, omdat het virus zich razendsnel ontwikkelde. Dit proefschrift heeft als doel om inzicht te krijgen in COVID-19-transmissie. Daarvoor zijn meerdere onderzoeken uitgevoerd tijdens de COVID-19-pandemie, waaronder uitbraakonderzoeken met behulp van WGS en studies gebaseerd op routinematig verzamelde data.

COVID-19-transmissie in basisscholen

Het onderzoek richt zich onder andere op drie afzonderlijke uitbraken binnen basisscholen toen de SARS-CoV-2 alfavariant dominant was. Met behulp van WGS werd in elke school een specifiek genotype van de SARS-CoV-2 alfavariant geïdentificeerd, verspreid over het merendeel van de getroffen groepen. Dit wijst sterk op lokale transmissie. Bovendien waren sommige besmettingen voornamelijk beperkt tot kinderen binnen specifieke klassen, wat duidt op kind-op-kind-transmissie – een fenomeen dat bij eerdere varianten minder prominent was. Dit onderzoek toont daarmee tevens de waarde van WGS, omdat hiermee echt lokale transmissie aangetoond kan worden.

Een vervolgonderzoek binnen basisscholen richtte zich op de implementatie van niet-farmaceutische interventies (NFI’s), waaronder ventilatiemogelijkheden, tijdens de prevalentie van de SARS-CoV-2 alfavariant. Observaties onthulden aanzienlijke tekortkomingen in naleving van de interventies, vooral bij NFI’s gericht op personeelsleden, zoals het online houden van alle vergaderingen. Verschillende scholen meldden een gebrek aan goed functionerende ventilatiesystemen. Ten opzichte van scholen die een goed werkend ventilatiesysteem rapporteerden, werden bij deze scholen ook meer COVID-19-gevallen gevonden die konden worden gelinkt aan de school. Dit duidt op verhoogde transmissie op deze locaties.

Al met al benadrukt dit onderzoek de dringende behoefte aan verbeterde richtlijnen voor de implementatie van niet-farmaceutische interventies (NFI's) in onderwijsinstellingen, inclusief structurele verbeteringen zoals goed werkende ventilatiesystemen, om de verspreiding van toekomstige pandemische respiratoire virussen effectief te beheersen.

COVID-19-transmissie in de horeca

In juli 2021 werden de coronabeperkingen in de horeca tijdelijk versoepeld, maar binnen twee weken werden deze versoepelingen alweer teruggedraaid. Met behulp van WGS werden talrijke clusters van COVID-19-gevallen geïdentificeerd rondom specifieke horecagelegenheden die in die periode geopend waren. Deze identificatie was niet gelukt met enkel PCR-data. Vooral etablissementen met dansfaciliteiten registreerden een hoger aantal besmettingen dan horeca zonder dansfaciliteiten. Bij nader onderzoek werd een toename vastgesteld van een specifiek genotype van de toen dominante SARS-CoV-2 deltavariant, zowel binnen deze uitbraken als in de bredere regionale context.  

Een vervolgonderzoek gericht op de impact van carnaval op de COVID-19-verspreiding in 2022 en 2023 concludeerde dat in de weken na carnaval een sterkere toename van COVID-19-gevallen en -ziekenhuisopnames werd waargenomen in de provincies waar het feest werd gevierd in vergelijking met provincies waar het feest niet gevierd werd. Deze bevindingen onderstrepen de significante rol die de horeca speelde in de verspreiding van COVID-19 en de mogelijke gevolgen van het versoepelen of aanscherpen van maatregelen in deze sector. 

Het gebruik van routinematig verzamelde data

Een deel van het onderzoek werd verricht met behulp van routinematig verzamelde gegevens. Zo werden data van de landelijke COVID-19-teststraten gebruikt om een inschatting te maken van de positief voorspellende waarde van COVID-19-zelftesten. Ook werd onderzocht of deze waarde fluctueert met de algemene prevalentie, met het oog op het gebruik in surveillance.

Er werd een significante positieve relatie gevonden tussen de positief voorspellende waarde van de zelftesten en de ziekenhuisopnames één tot twee weken later. Dit houdt in dat één tot twee weken na een stijging in de positief voorspellende waarde, er een stijging van de ziekenhuisopnames volgde. Met behulp van de PPV maakten we een inschatting van de prevalentie van COVID-19 in de populatie: deze varieerde van 2 tot 14% bij asymptomatische mensen gedurende het onderzoek. Dit is zeer waarschijnlijk een overschatting, omdat mensen die zelftesten doen waarschijnlijk geen willekeurige steekproef zijn van de populatie. In combinatie met andere surveillancesystemen (o.a. rioolwatersurveillance) kan deze geschatte waarde echter toch worden gebruikt om eventuele fluctuaties in de onderliggende prevalentie waar te nemen. Hierdoor kan in plaats van alle positieve zelftesten, slechts een selectie ervan met een PCR polymerase chain reaction (polymerase chain reaction) worden bevestigd (bijvoorbeeld bij mensen die werken met kwetsbaren)om onderliggende veranderingen in de prevalentie toch goed in te schatten.

Algemene implicaties voor toekomstige pandemieën

Dit proefschrift toont aan dat er bepaalde sectoren zijn die disproportioneel bijdragen aan de verspreiding van infectieziekten. Daarvoor zijn in de toekomst gericht onderzoek en acties noodzakelijk. Daarnaast bleek het veelvuldig gebruik van routinematig verzamelde data essentieel voor het verkrijgen van nauwkeurige epidemiologische inzichten. Al het onderzoek in dit proefschrift was alleen mogelijk dankzij een nauwe samenwerking tussen de GGD Gemeentelijke Gezondheidsdienst (Gemeentelijke Gezondheidsdienst), laboratoria met WGS-capaciteit en het RIVM.

Om dergelijke onderzoeken in toekomstige pandemieën mogelijk te maken, is het noodzakelijk om de infectieziektebestrijding te versterken, zowel op organisatorisch niveau als op het gebied van dataverzameling en -analyse. Onderzoeksvragen dienen zoveel mogelijk centraal gecoördineerd te worden, zodat schaarse onderzoekscapaciteit wordt ingezet in sectoren die waarschijnlijk een grote impact hebben op de pandemie. Samenwerkingsverbanden tussen GGD’en en laboratoria met WGS-capaciteit moeten worden versterkt en uitgebreid. Daarnaast moet er gewerkt worden aan een geïntegreerde data-infrastructuur, zodat data van verschillende bronnen zoveel mogelijk in real-time beschikbaar zijn.

Met de toenemende globalisering en de bijbehorende risico's is het niet langer de vraag of er een nieuwe pandemie komt, maar wanneer. Dit proefschrift onderstreept de noodzaak om proactief te investeren in robuuste surveillancesystemen en -netwerken voor infectieziektebestrijding, zodat de maatschappij beter voorbereid is op wat komen gaat.

Koen Gorgels (Academische Werkplaats Publieke Gezondheid Mosa, Maastricht Universitair medisch centrum en GGD Zuid-Limburg) heeft op 12 november 2024 zijn proefschrift verdedigd bij de Universiteit Maastricht. In zijn onderzoek werd hij begeleid door prof professor (professor). dr. Christian Hoebe, prof. dr. Savelkoul en dr. Volker Hackert.

Titel proefschrift: Unravelling Pandemic Drivers - Whole genome sequencing and routinely collected data is key in analyzing COVID-19 transmission and management (ISBN: 978-94-6510-307-5)