RT-qPCR-based pool testing for the diagnosis of COVID-19

ABSTRACT This study proposes a strategy for large-scale testing among a large number of people for the early diagnosis of COVID-19 to elucidate the epidemiological situation. Pool testing involves the analysis of pooled samples. This study aimed to discuss a reverse transcription technique followed by quantitative real-time polymerase chain reaction using pool testing to detect SARS-CoV-2 in nasopharyngeal swab samples. The study proposes an innovative diagnostic strategy that contributes to resource optimization, cost reduction, and improved agility of feedback from results.

Autocoleta de swab nasofaríngeo e teste molecular em pool testing como estratégias para detecção de coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2): viabilidade em estudantes de medicina da Universidade Federal de Minas Gerais, 2021 / Autocolección de hiopados nasofaríngeos y pruebas moleculares en pool testing como estrategias para la detección del Coronavirus Síndrome Respiratorio Agudo Severo 2 (SARS-CoV-2): viabilidad en estudiantes de medicina de la Universidad Federal de Minas Gerais, Brasil, 2021 / Self-collected nasopharyngeal swab and molecular test using pool testing as strategies to detect severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2): feasibility in medical students at the Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil, 2021

Objetivo: Demonstrar a viabilidade da utilização combinada da autocoleta de swab nasofaríngeo e pool testing para detecção do SARS-CoV-2 em inquéritos epidemiológicos. Métodos: A experiência envolveu amostra de 154 estudantes da Universidade Federal de Minas Gerais, que realizaram a autocoleta do swab nasofaríngeo em cabines individuais e sem supervisão. O teste molecular foi realizado utilizando-se a técnica de pool testing. Resultados: A obtenção de amostras durou cerca de 5 minutos por pessoa. Realizou-se análise para detecção de RNA endógeno em 40 amostras e os resultados indicaram que não houve falhas decorrentes da autocoleta. Nenhum dos pools detectou presença de RNA viral. O custo da realização do teste molecular (RT-PCR) por pool testing com amostras obtidas por autocoleta foi cerca de dez vezes menor do que nos métodos habituais. Conclusão: As estratégias investigadas mostraram-se economicamente viáveis e válidas para a pesquisa de SARS-CoV-2 em inquéritos epidemiológicos.

Objetivo: Demostrar la viabilidad del uso combinado de la auto recolección de swabs nasofaríngeos y tests por agrupamiento (pool testing) para la detección del SARS-CoV-2 en encuestas epidemiológicas. Métodos: La prueba involucró a una muestra de 154 estudiantes de la Universidade Federal de Minas Gerais, quienes realizaron e autorecolectado del hisopo nasofaríngeo en cabinas individuales sin supervisión. La prueba molecular se realizó utilizando la técnica de prueba de grupo. Resultados: La obtención de muestras duró unos 5 minutos por persona. Se realizó un análisis para detectar ARN endógeno en 40 muestras y los resultados indicaron que no hubo fallas derivadas de la autorecolección. Ninguno de los grupos detectó la presencia de ARN viral. El costo de realizar una prueba molecular (RT-PCR) por pool con muestras obtenidas por auto-recolección fue aproximadamente 10 veces menor que con los métodos habituales. Conclusión: Las estrategias investigadas demostraron ser económicamente viables y válidas para la investigación del SARS-CoV-2 en encuestas epidemiológicas.

Objective: To show the feasibility of the combined use of self-collected nasopharyngeal swab and pool testing to detect SARS-CoV-2 in epidemiological surveys. Methods: This experience included a sample of 154 students at the Universidade Federal de Minas Gerais, who performed self-collected nasopharyngeal swab in individual cabins and without supervision. The molecular test was performed using the pool testing technique. Results: It took each person 5 minutes to collect the sample. An analysis was performed to detect endogenous RNA in 40 samples. The results showed that there were no failures resulting from self-collection. None of the pools detected the presence of viral RNA. The cost of molecular testing (RT-PCR), by pool testing, with samples obtained by self-collection was about ten times lower than the usual methods. Conclusion: The strategies that were investigated proved to be economically feasible and valid for the research on SARS-CoV-2 in epidemiological surveys.

Detection of SARS-CoV-2 through pool testing for COVID-19: an integrative review

Abstract INTRODUCTION: The pool testing technique optimizes the number of tests performed and reduces the delivery time of results, which is an interesting strategy for the health crisis caused by the COVID-19 pandemic. This integrative review investigated studies in which pool testing was carried out for epidemiological or screening purposes to analyze its clinical or cost effectiveness and assessed the applicability of this method in high-, middle-, and low-income countries. METHODS: This integrative review used primary studies published in the MEDLINE, EMBASE, Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS), and Cochrane Library databases. RESULTS: A total of 435 studies were identified: 35.3% were carried out in Asia, 29.4% in Europe, 29.4% in North America, and 5.9% in Oceania. CONCLUSIONS: This review suggests that pool testing in the general population may be a useful surveillance strategy to detect new variants of SARS-CoV-2 and to evaluate the period of immunogenicity and global immunity from vaccines.

Vertical social distancing policy is ineffective to contain the COVID-19 pandemic / A política de distanciamento social vertical é ineficaz para conter a pandemia da COVID-19 / La política de aislamiento social vertical es ineficaz para contener la pandemia de COVID-19

Abstract: Considering numerical simulations, this study shows that the so-called vertical social distancing health policy is ineffective to contain the COVID-19 pandemic. We present the SEIR-Net model, for a network of social group interactions, as a development of the classic mathematical model of SEIR epidemics (Susceptible-Exposed-Infected (symptomatic and asymptomatic)-Removed). In the SEIR-Net model, we can simulate social contacts between groups divided by age groups and analyze different strategies of social distancing. In the vertical distancing policy, only older people are distanced, whereas in the horizontal distancing policy all age groups adhere to social distancing. These two scenarios are compared to a control scenario in which no intervention is made to distance people. The vertical distancing scenario is almost as bad as the control, both in terms of people infected and in the acceleration of cases. On the other hand, horizontal distancing, if applied with the same intensity in all age groups, significantly reduces the total infected people "flattening the disease growth curve". Our analysis considers the city of Belo Horizonte, Minas Gerais State, Brazil, but similar conclusions apply to other cities as well. Code implementation of the model in R-language is provided in the supplementary material.

Resumo: O artigo demonstra através de simulações numéricas que a política do chamado distanciamento social vertical é ineficaz para conter a pandemia da COVID-19. Os autores apresentam o modelo SEIR-Net para uma rede de interações entre grupos sociais, enquanto desdobramento do modelo matemático clássico para epidemias, chamado SEIR (Suscetíveis-Expostos-Infectados (sintomáticos e assintomáticos)-Removidos). No modelo SEIR-Net, pode-se simular contatos sociais entre grupos, divididos por faixas etárias, e analisar diferentes estratégias de distanciamento social. Na política de distanciamento vertical, apenas os idosos ficam distanciados, ao contrário da política de distanciamento horizontal, em que todas as faixas etárias aderem ao distanciamento. O artigo compara esses dois cenários a um cenário controle, sem nenhuma intervenção para distanciar as pessoas umas das outras. O cenário do distanciamento vertical é quase tão ruim quanto aquele sem nenhum distanciamento, em termos tanto do número de infectados quanto da aceleração do número de casos. Por outro lado, o distanciamento horizontal, desde que aplicado com a mesma intensidade a todos os grupos etários, reduz significativamente o número total de infectados e "achata a curva de crescimento da doença". Nossa análise foi feita no Município de Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, mas conclusões semelhantes se aplicam igualmente a outras cidades. O material suplementar do artigo fornece detalhes sobre a implementação do código do modelo na linguagem R.

Demostramos mediante simulaciones numéricas que la denominada política de salud de aislamiento social vertical es ineficaz para contener la pandemia de COVID-19. Presentamos el modelo SEIR-Net para interacciones de grupo en una red social, como una evolución del clásico modelo matemático SEIR epidemics (Susceptibles-Expuestos-Infectados (sintomáticos y asintomáticos)-Removidos). En el modelo SEIR-Net, podemos simular contactos sociales entre grupos divididos por grupos de edad y analizar diferentes estrategias de distanciamiento social. En la política de aislamiento vertical, solamente se aísla a los ancianos, frente a la política de aislamiento horizontal, donde todos los grupos de edad se adhieren al aislamiento social. Estos dos escenarios se compararon a un escenario de control, en el que no se realiza ninguna intervención para aislar a la gente. El escenario de aislamiento vertical es casi tan malo, como el escenario donde no se aplica ningún tipo de aislamiento, tanto en términos del número de infectados, como en la aceleración del número de casos. Por otro lado, el aislamiento horizontal, si se aplica con la misma intensidad en todos los grupos de edad, reduce significativamente el número total de infectados y "aplana la curva de crecimiento de la enfermedad". Nuestro análisis se realiza en la municipalidad de Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, pero conclusiones similares se pueden aplicar también a otras ciudades. En el material complementario se facilita la implementación del código del modelo en R-language.