Kan virusdos eller virusbelastning förutsäga hur sjuk du blir av COVID-19?

Passagerare på kryssningsfartyg som gick ombord från Argentinas kust i mitten av mars var omedvetna om att de bodde i en COVID-19-hotspot i mer än en vecka efter att fartyget hade avgått.

Anledningen till att passagerarna var omedvetna? Därför att majoriteten av kryssningsfartygets fall var asymptomatiska.

Forskare pekar nu på detta utbrott på kryssningsfartyg, där alla passagerare fick kirurgiska masker, som ett bevis på att universell maskering kan resultera i en högre andel asymptomatiska COVID-19-fall. Andra utbrott med mestadels asymtomatiska fall där utbredd maskering infördes, t.ex. i fängelser och köttförpackningsfabriker, ger epidemiologiska uppgifter om att masker skulle kunna minska det virala inokulumet – och därmed minska sjukdomens svårighetsgrad.

I New England Journal of Medicine skriver Monica Gandhi, MD, och George Rutherford, MD, från Kaliforniens universitet i San Francisco, att en utbredd maskering av befolkningen kan fungera som ett slags ”variolering”, genom att utsätta individer för en mindre mängd viruspartiklar och producera ett immunsvar.

Gandhi berättade för MedPage Today att virusinokulumet, eller den initiala dos av virus som en patient får i sig, är en trolig faktor som bestämmer den slutliga sjukdomens svårighetsgrad. Detta är skilt från patienternas efterföljande virusbelastning, nivån av replikerande virus mätt i kopior per ml.

Hypotesen om ”variolering” innebär att inokulumet på en viss nivå överväldigar immunförsvaret, vilket leder till allvarlig sjukdom. Med mindre än så (och tröskeln kan variera från en person till en annan), kämpar individen framgångsrikt mot infektionen, med mild eller ingen klinisk sjukdom.

”Sjukdomar där immunförsvaret spelar en stor roll för hur sjuk man blir – och där immunförsvaret bidrar till patogenesen – tycks inte kunna hantera ett stort virusinokulum”, sade Gandhi i en intervju.

Svåra COVID-19 kan orsakas av en reaktion som kallas cytokinstorm, en immunreaktion där kroppen angriper sina egna celler och vävnader i motsats till själva viruset. Även om denna teori ännu inte har bevisats (och andra teorier, t.ex. bradykininstorm, har föreslagits), kan en stor initial dos av SARS-CoV-2 vara den utlösande faktorn.

Prover som ger människor olika doser av viralt RNA är naturligtvis inte etiska. Men djurstudier ger preliminära bevis för att viralt inokulum kan påverka sjukdomens svårighetsgrad, konstaterade Gandhi. I en studie av syriska hamstrar, till exempel, hade de som infekterades med en högre dos av SARS-CoV-2 sämre resultat jämfört med de som infekterades med mindre mängder virus.

Maskade hamstrar visade sig också vara mindre benägna att drabbas av COVID-19-sjuka än de som inte hade mask, enligt en separat studie. Och om de fick sjukdomen var den mildare.

”Vi vet att ett högre inokulum av ett smittämne i allmänhet gör människor sjukare”, säger Peter Katona, MD, specialist på infektionssjukdomar och professor vid University of California i Los Angeles.

Samtidigt som det finns ny forskning som tyder på att viralt inokulum kan spela en roll för sjukdomens svårighetsgrad i COVID-19, har andra specialister på infektionssjukdomar undersökt hur viral belastning – mängden viralt RNA som finns i blodet – också kan vara en faktor för sjukdomens svårighetsgrad.

I The Lancet Respiratory Medicine rapporterade en grupp ledd av Carlos Cordon-Cardo, MD, PhD, från Icahn School of Medicine at Mount Sinai i New York, att virusbelastningen hos de patienter som dog av COVID-19-sjukdomen var betydligt högre än hos de patienter som överlevde (genomsnittlig log10 6,4 kopior per mL jämfört med 5,2 kopior per mL). För varje extra enhet viralt RNA som upptäcktes observerade forskarna dessutom en 7 % ökad risk för dödlighet.

En tidigare studie som publicerades i The Lancet Infectious Diseases visade också att den genomsnittliga virusbelastningen i allvarliga fall av coronavirus var mer än 60 gånger så stor som i lindriga fall, enligt Yang Liu, MD, från Nanchang University i Kina, och kollegor.

Cordon-Cardos grupp skrev att även om kategoriseringen av COVID-19-patienter fortfarande är en utmaning, kommer ”omvandlingen av kvalitativ testning till en kvantitativ mätning av virusbelastning att hjälpa kliniker att riskstratifiera patienter och välja bland tillgängliga terapier och prövningar”.”

Ravina Kullar, PharmD, MPH, en expert på infektionssjukdomar och epidemiolog som talar på uppdrag av Infectious Disease Society of America, sade att frågan om hur vårdgivare ska behandla patienter med hög virusbelastning är kritisk.

Patienter med en högre virusbelastning ”bör eventuellt få steroid dexametason redan från början, snarare än en antiviral behandling, för att förhindra cytokinstorm som kan leda till sämre resultat”, sade Kullar.

Men forskningen om huruvida patienter med en högre virusbelastning kommer att drabbas av sämre resultat eller inte är inte entydig. En sydkoreansk studie som publicerades i JAMA Internal Medicine visade att virusbelastningen inte skiljde sig åt hos asymptomatiska patienter jämfört med patienter med symtom.

Men även om experterna anser att det finns bevis för att virusbelastningen kan indikera hur allvarlig COVID-19 kan vara, tror de inte heller att det är den enda faktorn som bidrar till allvarlig sjukdom.

”Jag tror att allt beror på någons immunsystem”, sa Kullar. ”Viral belastning är en del av bilden, men det är inte hela bilden.”

Patienter som är äldre, har redan existerande tillstånd som kardiovaskulära sjukdomar eller cancer, eller brister i immunförsvaret, löper fortfarande risk att drabbas av allvarlig sjukdom, och viral belastning isolerat kanske inte är en korrekt förutsägelse.

Katona sade att många frågor förblir obesvarade om virusbelastning och sjukdomens svårighetsgrad: hur den förhåller sig till överförbarhet, till exempel, samt det bästa sättet att mäta den (saliv vs. nasofaryngeala prover).

”Vi känner till en del av de okända, men det finns också en hel del okända okända”, sade Katona. ”Jag är övertygad om att virusbelastningen gör en skillnad. Vi har bara inte kunnat visa det konsekvent.”