1/ Many discussions on #SARSCoV2 / #COVID19 are quite abstract and focus on infection routes and epidemiology. Further, we often get the question "Can you detect actual #Coronavirus at all, or only 'gene snippets' by this PCR?“ Here come some information, now in English!
2/ The novel #Coronavirus has been isolated countless times from patients, incl. "BavPat1/2020", from one of the first patients in Bavaria, by the team around @c_drosten. Several isolates can be ordered from bio material repositories, e.g. european-virus-archive.com/evag-portal/vi…
3/ The genomes of these isolated and laboratory grown viruses were sequenced, as were thousands of samples from patients around the globe: nextstrain.org/ncov/global. By #sequencing it is possible to clearly identify which exact virus is present. By the way...
4/ ... it’s still little known that diagnostic laboratories often analyze patient samples (i.e. swab material) also by sequencing in order to not solely rely on PCR - especially if the PCR is ambiguous and/or the patient is in a bad condition!
5/ Back to viruses isolated from patients. If a sample (normal #swab) is taken from a #patient, lung cells can be treated in a petri dish ("#cellculture"). If the sample contained infectious virus, it now infects the cells and multiplies.
6/ Viruses are extremely small (10-100 times smaller even than E. coli bacteria!)- so how do you know if the virus will multiply? There are many different ways to find this out, which are also used for mutual confirmation. And now it gets exciting!
7/ Even without fancy technology, such as PCR or electron microscopy, virus replication is completely unambiguous and can be recognized by everyone: #SARSCoV2 is very aggressive and kills infected cells rapidly during its reproduction! The more virus in the inoculum, the faster.
8/ The pictures show lung cells (A549-ACE2) infected with SARS-CoV2, such that roughly every 10th cell was infected (first two pictures): after 1.5 days most cells are dead! If you use 10 times more virus, about half a day is already enough!
9/ This extreme multiplication can also be found with other detection methods. By RT-PCR the amount of virus genomes in the cells can be measured / "counted". In the beginning (2h) the added inoculum is measured, but already 2 hours later the number has increased a hundredfold!
10/ Please note: the above diagram on the #PCR measurement has a logarithmic Y-axis, #RNA amplification (initially) is #exponential, i.e. EXTREMELY fast! You’ll find a very similar behavior when you measure the amount of viruses that are now produced and shed by these cells:
11/ These newly formed viruses can of course be applied to lung cells again to confirm that they are "viable" viruses: these cells will also die! By diluting the virus and counting the "holes" in the cell layer, one can determine their number (see diagram above).
12/ All three procedures show: #SARSCoV2 is extremely fast and aggressive, even compared to other viruses we work with. If it behaves even remotely similar in the lung (and it most likely does), you would rather not catch it! Therefore…
13/ ... and because we do not have good treatment options yet, we exclusively work in biocontainment labs of biosafety level 3 (4 would be the highest, e.g. for Ebola). This is no fun, even though @VladimirMagalh looks quite cheerful in the photo!😅 Just: it makes a lot of sense!
14/ Seeing is believing! So can one also see the #Coronavirus? Yes, you can! With much effort! The viruses grown in the lab can now be visualized with an expensive #electronmicroscope (not in my research group 😅). This is what’s happening here in #Heidelberg for example ...
15/ ... in the group of Prof. #Bartenschlager@UniHeidelberg together with @BriggsGroup@embl. On the pictures below you can see the round virus envelope, inside the RNA genome ("knobs“), and on the outside the notorious spike protein by which the virus enters the cell.
16/ By capturing #virus particles from many different angles and with lots of computer power, you can even create detailed 3D views that provide details almost down to the single atom level! You can even look inside the virus and see...
17/ … how efficiently the RNA genome, which is extremely long in relation to the virus particle, is packaged without the strand become knotted and thus unusable. This work was not done in Heidelberg but in the laboratory of @drlisai
18/ With this, I hope I could give some interesting „behind the scenes“ of experimental lab research, and a quick summary of "real" #virology on the new #Coronavirus#SARSCoV2.
Gladly RT and please note the sources in the comments! Translation largely done through @DeepLcom
What makes kids so remarkably resilient to acute #COVID19 as compared to grownups and, especially, the elderly?
Here we take a deep (#singlecell) look into their noses and follow up on what we found in a cell culture model.
#SARSCoV2 #innateimmunity #children #adults
Colleagues at BIH @berlinnovation @ChariteBerlin have previously collected nasal swabs of children and adults in the context of #SARSCoV2 and performed single cell transcriptomics #scRNASeq. We described a baffling #interferon response in children:
We now followed up on these findings wondering what causes the nasal epithelium of kids to be so much more sensitive to detect virus #infection. We reused the #scRNA data focussing specifically on healthy, uninfected individuals, and we combined it with in vitro experiments.
3/
Spannende Studie– die Menge an #SARSCoV2 #Corona Viren, denen man ausgesetzt ist, hat einen entscheidenden Einfluss auf das Risiko sich anzustecken- (auch und insb.) für Geimpfte und Genesene. Das zeigt einerseits: die #Impfung kann sehr wohl die Ansteckung verhindern!
V.a. bei flüchtigen Zufallskontakten reduziert sie das Ansteckungsrisiko nennenswert.
Aber: alles hat eben seine Grenzen! Wenn einem Geimpften genug #Virus ins Gesicht geniest wird (oder man rund um die Uhr mit Infizierten zusammen ist), steckt man sich trotz Immunität an!
2/4
Das ist immunologisch spannend (wenngleich nicht unerwartet, aber hier mal systematisch analysiert) und deckt sich auch mit früheren Studien zum Zusammenhang von #Virusdosis und Krankheitsschwere ⬇️!
Es hat auch eine praktische Konsequenz: man kann nämlich…
Ich komme eben aus der Vorlesung und die Studenten haben sich im Anschluss noch angeregt mit mir über das wahrscheinlichste Ausbruchsszenario von #Corona / #SARSCOV2 unterhalten.
Kurz mal hier für alle: ob ein infizierter #Marderhund auf dem Markt in Wuhan war…
1/n
… oder nicht ist gar nicht sehr erheblich. Viel wahrscheinlicher erscheint mir ohnehin, dass es ein infizierter Tierzüchter war.
Das Szenario: Fledermäuse tragen die nächsten Verwandten des SARS2 #Coronavirus, das ist unstrittig. Fledermäuse können auch in Pelztierfarmen…
2/n
…umherfliegen oder gar „wohnen“. Dabei kommt es unweigerlich zu regelmäßigem Kontakt der Pelztiere, zB Marderhunde, mit dem Kot (etc) der Fledermäuse. Das Virus hat ausgiebig Gelegenheit, Mutationen ⬇️ „auszuprobieren“, die die Vermehrung im neuen Wirt (Marderhund) erlauben. 3/n
Und hier nochmal zum selben Thema wie gestern vom anonymen Mäuschen (das übrigens im echten Leben auch gestandener Wissenschaftler ist!) heute von Emanuel ⬇️
Um das klar zu sagen: wieviel es epidemiologisch brachte, #Kitas und Grundschulen zu schließen, und ob es…
… unter Abwägung aller Faktoren (inkl. entwicklungspsychologischer, sozialer, ökonomischer [arbeitende Eltern!], …) sinnvoll war– das ist eine ganz andere Frage.
Aber die aktuell häufig zu lesende Darstellung „Ich und die Kinderärzte haben es ja schon 2020 gesagt:…
2/n
…Kinder spielen keine nennenswerte Rolle im Pandemiegeschehen!“, das ist einfach (häufig: selbstgefälliger) Quark. Auch die akt. Studie sagt genau das *nicht*– wo viele Kontakte stattfinden, wird das Virus selbstverständlich effizient verteilt!
- ca 15% der longCOVID-Patienten litten auch nach 12 Mon. noch an mind. einem Symptomkomplex (also <1% aller betrachteten COVID-Patienten); manche hiervon dürften chronisch bleiben.
2/4
Anmerkungen:
- betrachtet wurden „Symptomkomplexe“, die verschiedene Einzelsymptome vereinen
- andere Symptome wurden nicht betrachtet (geplant für künftige Updates der Studie): Kopfweh, Schlaflosigkeit, Geruchs-/Geschmackverlust, Schlaganfall, …
Hier eine Studie aus Dänemark, die sich Ansteckungen im Haushalt (mutmaßlich häufigster Ansteckungsort) anschaut. Steckte ein Infizierter mit #Delta noch 21% der Mitbewohner an, waren es mit #Omikron 31%!
Spannend auch: Geimpfte steckten sich nur ~halb so oft an!
Nicht nur das– Geimpfte waren auch weniger infektiös und stecken ihrerseits weniger Haushaltskontakte an, wenn sie infiziert waren (Durchbruchsinfektion)!
Zeigt schön & in real life: #Impfung verhindert nicht „nur“ schwere Verläufe, sondern ist sehr wohl auch Fremdschutz!
PS: der ganze Thread ist lesenswert, am Ende gibt es auch eine schöne Diskussion zu möglichen Schwächen. Ich streiche noch heraus: Genesen galt hier als Geimpft; Zeit zwischen letzter Impfung und Ansteckung ging nicht in Analyse ein (Dauer des Ansteckungs-Schutzes).