SARS-CoV-2 N501Y Introductions and Transmissions in Switzerland from Beginning of October 2020 to February 2021—Implementation of Swiss-Wide Diagnostic Screening and Whole Genome Sequencing

The rapid spread of the SARS-CoV-2 lineages B.1.1.7 (N501Y.V1) throughout the UK, B.1.351 (N501Y.V2) in South Africa, and P.1 (B.1.1.28.1; N501Y.V3) in Brazil has led to the definition of variants of concern (VoCs) and recommendations for lineage specific surveillance. In Switzerland, during the last weeks of December 2020, we established a nationwide screening protocol across multiple laboratories, focusing first on epidemiological and microbiological definitions. In January 2021, we validated and implemented an N501Y-specific PCR to rapidly screen for VoCs, which are then confirmed using amplicon sequencing or whole genome sequencing (WGS). A total of 13,387 VoCs have been identified since the detection of the first Swiss case in October 2020, with 4194 being B.1.1.7, 172 B.1.351, and 7 P.1. The remaining 9014 cases of VoCs have been described without further lineage specification. Overall, all diagnostic centers reported a rapid increase of the percentage of detected VOCs, with a range of 6 to 46% between 25 to 31 of January 2021 increasing towards 41 to 82% between 22 to 28 of February. A total of 739 N501Y positive genomes were analysed and show a broad range of introduction events to Switzerland. In this paper, we describe the nationwide coordination and implementation process across laboratories, public health institutions, and researchers, the first results of our N501Y-specific variant screening, and the phylogenetic analysis of all available WGS data in Switzerland, that together identified the early introduction events and subsequent community spreading of the VoCs

Häusliche Trinkwasserinstallation von Fällen mit Legionärskrankheit: Effizient ermitteln – systemisch sanieren

Im Rahmen der von 2016-2020 durchgeführten Berliner LeTriWa-Studie (LeTriWa = Legionellen in der Trinkwasserinstallation) wurden 19 nach Trinkwasserverordnung untersuchungspflichtige Trinkwasserinstallationen untersucht, wo im zugehörigen Haushalt eine Fallperson wohnhaft war. Im Beitrag wird dargestellt, an welchen Stellen in der Trinkwasserinstallation des Gebäudes und des betroffenen Haushalts monoklonale Antikörper (MAb) Typ 3/1-positive (virulenzassoziierte) Stämme mit welcher Wahrscheinlichkeit zu finden waren und ob auch Kaltwasserproben positiv waren. Wir untersuchten, welche Konsequenzen sich aus den Ergebnissen von Standard-Haushaltsproben sowie den Ergebnissen aus einer weitergehenden Untersuchung für die Ermittlung von Fällen von Legionärskrankheit generell ableiten lassen

Infektionsquellensuche bei ambulant erworbenen Fällen von Legionärskrankheit – Ergebnisse der LeTriWa-Studie; Berlin, 2016 – 2020 – Teil 2 (Ergebnisse und Diskussion)

Im Rahmen der Berliner LeTriWa-Studie („Legionellen in der Trinkwasser-Installation“) versuchten wir, ambulant erworbene Fälle von Legionärskrankheit (AE-LK) evidenzbasiert einer Infektionsquelle zuzuordnen. Dafür wurde eine eigens entwickelte Evidenz-Matrix genutzt, mit der die Fälle anhand von drei Evidenztypen (mikrobiologische Evidenz, Cluster-Evidenz und analytisch-vergleichende Evidenz) entweder einer externen Infektionsquelle, einer häuslichen Nicht-Trinkwasserquelle (hNTWQuelle) oder häuslichem Trinkwasser (hTW) zugeordnet werden konnten. Wir rekrutierten 147 Studienteilnehmende (LeTriWa-Fälle) sowie 217 Kontrollpersonen als Vergleichsgruppe. Bei 84 LeTriWa- Fällen konnte aus den Patientenproben der monoklonale Antikörpertyp (MAb) identifiziert werden, bei 83 (99 %) ein MAb 3/1-positiver Stamm und bei einem Fall ein MAb 3/1-negativer Stamm. Im Vergleich zu den Kontrollpersonen war der Fallstatus (infiziert vs. nicht infiziert) nicht mit einer höheren Legionellenkonzentration in den Standard-Haushaltswasserproben assoziiert, die bei Fällen und Kontrollen in gleicher Weise genommen worden waren. Wir fanden jedoch eine hochsignifikante Assoziation mit dem Vorhandensein eines MAb 3/1-positiven Stammes in den Standard-Haushaltsproben. Wir konnten etwa für die Hälfte der LeTriWa-Fälle evidenzbasiert eine wahrscheinliche Quelle zuordnen, und zwar 23 (16 %) einer externen Infektionsquelle, 9 (6 %) einer hNTW-Quelle und 40 (27 %) dem hTW.Peer Reviewe

Infektionsquellensuche bei ambulant erworbenen Fällen von Legionärskrankheit

Bei den meisten Fällen von ambulant erworbener Legionärskrankheit (AE-LK) gelingt es auch in inter¬nationalen Studien nicht, die verantwortliche Infek¬tionsquelle nachzuweisen. Ein Ziel der Berliner LeTriWa-Studie („Legionellen in der Trinkwasser-Installation“) war es, herauszufinden, bei wie vielen Fällen evidenzbasiert eine Infektionsquelle identifi¬ziert werden kann. Dazu wurden im Zeitraum 2016 bis 2020 Fälle von AE-LK und Kontrollpersonen rekrutiert, Urin- und tiefe Atemwegsproben untersucht und Befragungen zu potenziellen Expositionen durchgeführt. Zudem wurden verschiedene häusliche und außerhäusliche Infektionsquellen beprobt. Die Zuordnung der potenziellen Infektionsquelle erfolgte mittels einer eigens entwickelten Evidenz-Matrix. Im vorliegenden Teil 1 des Berichts werden zunächst die Hintergründe, Ziele und Methoden der LeTriWa-Studie vorgestellt.Peer Reviewe

Infektionsquellensuche bei ambulant erworbenen Fällen von Legionärskrankheit – Ergebnisse der LeTriWa-Studie; Berlin, 2016–2020

Hintergrund/Zielsetzung: Bei ambulant erworbenen Fällen von Legionärskrankheit (AE-LK) ist die Infektionsquelle meistens unbekannt. Es wird vermutet, dass mit Legionellen kontaminiertes häusliches Trinkwasser eine häufige Ursache ist. Um hierzu mehr Evidenz zu generieren, kooperierten das Robert Koch-Institut (RKI), das Umweltbundesamt (UBA) und das Konsiliarlabor (KL) für Legionellen in einer vom Bundesministerium für Gesundheit geförderten Studie zum Thema „Legionellen in der Trinkwasser-Installation“ (LeTriWa-Studie). Eines der Teilprojekte hatte zum Ziel, in Zusammenarbeit und enger Abstimmung mit den Berliner Gesundheitsämtern und Krankenhäusern herauszufinden, bei wie vielen Fällen von AE-LK evidenzbasiert eine Infektionsquelle identifiziert werden kann. Methodik: Bei allen Berliner Meldefällen von Legionärskrankheit wurde zeitnah die Abnahme einer zusätzlichen Urin- und tiefen Atemwegsprobe initiiert, welche an das KL geschickt wurden. In die Studie einwilligende Patientinnen und Patienten wurden mittels eines ausführlichen Fragebogens befragt, u. a. um potenzielle Infektionsquellen zu eruieren. Aus dem Haushalt der Erkrankten und bei in Frage kommenden externen, außerhäuslichen Infektionsquellen wurden Wasserproben genommen. Für eine Risikobewertung der häuslichen Trinkwasser-Installation (TWI) wurde die Durchführung einer weitergehenden Untersuchung im Rahmen einer Gefährdungsanalyse initiiert. Alle Umweltproben wurden im Labor des UBA auf Legionellen untersucht. Die Isolate wurden im KL typisiert und – soweit verfügbar – mit dem bei der Fallperson identifizierten Stamm abgeglichen. Die erhobenen Befunde wurden für die Zuordnung einer Infektionsquelle mit Hilfe einer im Rahmen des Projekts entwickelten Evidenz-Matrix nach mikrobiologischen und epidemiologischen Gesichtspunkten bewertet. Anhand von drei Evidenztypen (mikrobiologische, Cluster- und analytisch-vergleichende Evidenz) konnten wir die Studienteilnehmenden entweder einer externen Infektionsquelle außerhalb des häuslichen Bereichs, eine nicht an das häusliche Trinkwasser angeschlossene Infektionsquelle im häuslichen Bereich (z. B. Luftbefeuchter) oder dem häuslichen Trinkwasser zuordnen. Eine Wasserquelle wurde über mikrobiologische Evidenz einem Fall zugeordnet, wenn sie (i) einen Stamm enthielt, der dem monoklonalen Antikörper(MAb-)typ 3/1 angehört und zu den MAb 3/1-positiven Stämmen zählt und es keinen Widerspruch im Abgleich des Patienten- und Umweltstamms (bzgl. MAb-Typ/-Subtyp oder Sequenztyp (ST)) gab, oder (ii) wenn der Stamm der erkrankten Person mit dem Umweltstamm mindestens auf MAb-Typ-Ebene übereinstimmte. Eine Quelle wurde anhand von Cluster-Evidenz einem Fall zugeordnet, wenn mindestens zwei Fälle zur selben potenziellen Quelle innerhalb von zwei Jahren exponiert waren. Wir verglichen zudem statistisch die Häufigkeit der Exposition gegenüber einer möglichen Infektionsquelle von Fällen und Kontrollen (analytisch-vergleichende Evidenz). Für jeden Studienteilnehmenden strebten wir an, zwei Kontrollpersonen zu rekrutieren, die ebenfalls befragt wurden und bei denen in gleicher Weise Standard-Haushaltsproben wie bei den Fallpersonen genommen wurden. Zudem wurde versucht, vom Betreiber der TWI eine Erlaubnis für eine kostenfreie Gefährdungsanalyse, einschließlich einer weitergehenden Untersuchung, zu erhalten. Ergebnisse: Insgesamt konnten wir 147 Studienteilnehmende (LeTriWa-Fälle) einschließen und 217 Kontrollpersonen rekrutieren. Die LeTriWa-Fälle waren im Median 68 Jahre alt (Spannweite 25–93), 3 und mehrheitlich männlich (n = 96; 65 %). Bei 84 LeTriWa-Fällen konnte aus den Patientenproben der MAb-Typ identifiziert werden, bei 83 (99 %) ein MAb 3/1-positiver Stamm und bei einem ein MAb 3/1-negativer Stamm. Im Vergleich zu den Kontrollpersonen (nicht infiziert) war der Fallstatus (infiziert) nicht mit einer höheren Legionellenkonzentration in den Standard-Haushaltsproben assoziiert, jedoch hochsignifikant mit dem Vorhandensein eines MAb 3/1-positiven Stammes (Odds Ratio (OR) = 4,5; 95 %-Konfidenzintervall (KI) = 2,0–10,8; p < 0,001). Bei 23 (16 %) der 147 LeTriWa-Fälle konnte eine externe, außerhäusliche Quelle und bei 40 (27 %) Fällen das häusliche Trinkwasser als wahrscheinliche Infektionsquelle zugeordnet werden. Das Tragen einer unzureichend desinfizierten Zahnprothese war die einzige häusliche Nicht-Trinkwasserquelle, die signifikant mit dem Fallstatus assoziiert war (OR = 2,3; 95 % KI = 1,04–5,24; p = 0,04) und ermöglichte eine Quellen-Zuordnung von weiteren 6 % der Fälle. Mit insgesamt 49 % konnten wir etwa die Hälfte der LeTriWa-Fälle einer wahrscheinlichen Infektionsquelle auf Evidenz-Basis zuordnen. Schlussfolgerungen: Wir konnten unter Verwendung eines neuartigen Matrix-Konzepts in Berlin der Hälfte der LeTriWa-Fälle eine wahrscheinliche Infektionsquelle zuordnen. Die Ergebnisse unterstützen die Bedeutung von häuslichem Trinkwasser als Ursache für AE-LK. Etwa die Hälfte aller Studienfälle blieben allerdings unerklärt. Die Ergebnisse der Standard-Haushaltproben legen nahe, dass nicht die Kontamination mit jeglichen Legionellen oder die Höhe der Legionellenkonzentration die Personen gefährdet, sondern vielmehr der Legionellenstamm, insbesondere das Vorhandensein von MAb 3/1-positiven Stämmen. Weitere Untersuchungen und/oder Analysen sind erforderlich, um zu verstehen, welche Faktoren zur Kontamination von häuslichem Trinkwasser mit pathogenen Legionellen beitragen und welche Faktoren eine Infektion zu verhindern helfen

From science to policy: How European HBM indicators help to answer policy questions related to phthalates and DINCH exposure

Within the European Human Biomonitoring (HBM) Initiative HBM4EU we derived HBM indicators that were designed to help answering key policy questions and support chemical policies. The result indicators convey information on chemicals exposure of different age groups, sexes, geographical regions and time points by comparing median exposure values. If differences are observed for one group or the other, policy measures or risk management options can be implemented. Impact indicators support health risk assessment by comparing exposure values with health-based guidance values, such as human biomonitoring guidance values (HBM-GVs). In general, the indicators should be designed to translate complex scientific information into short and clear messages and make it accessible to policy makers but also to a broader audience such as stakeholders (e.g. NGO's), other scientists and the general public. Based on harmonized data from the HBM4EU Aligned Studies (2014-2021), the usefulness of our indicators was demonstrated for the age group children (6-11 years), using two case examples: one phthalate (Diisobutyl phthalate: DiBP) and one non-phthalate substitute (Di-isononyl cyclohexane-1,2- dicarboxylate: DINCH). For the comparison of age groups, these were compared to data for teenagers (12-18 years), and time periods were compared using data from the DEMOCOPHES project (2011-2012). Our result indicators proved to be suitable for demonstrating the effectiveness of policy measures for DiBP and the need of continuous monitoring for DINCH. They showed similar exposure for boys and girls, indicating that there is no need for gender focused interventions and/or no indication of sex-specific exposure patterns. They created a basis for a targeted approach by highlighting relevant geographical differences in internal exposure. An adequate data basis is essential for revealing differences for all indicators. This was particularly evident in our studies on the indicators on age differences. The impact indicator revealed that health risks based on exposure to DiBP cannot be excluded. This is an indication or flag for risk managers and policy makers that exposure to DiBP still is a relevant health issue. HBM indicators derived within HBM4EU are a valuable and important complement to existing indicator lists in the context of environment and health. Their applicability, current shortcomings and solution strategies are outlined

Phthalates and substitute plasticizers : main achievements from the European human biomonitoring initiative HBM4EU

Abstract: Phthalates and the substitute plasticizer DINCH belong to the first group of priority substances investigated by the European Human Biomonitoring Initiative (HBM4EU) to answer policy -relevant questions and safeguard an efficient science -to -policy transfer of results. Human internal exposure levels were assessed using two data sets from all European regions and Israel. The first collated existing human biomonitoring (HBM) data (2005 -2019). The second consisted of new data generated in the harmonized "HBM4EU Aligned Studies " (2014 -2021) on children and teenagers for the ten most relevant phthalates and DINCH, accompanied by a quality assurance/ quality control (QA/QC) program for 17 urinary exposure biomarkers. Exposures differed between countries, European regions, age groups and educational levels. Toxicologically derived Human biomonitoring guidance values (HBM-GVs) were exceeded in up to 5% of the participants of the HBM4EU Aligned Studies. A mixture risk assessment (MRA) including five reprotoxic phthalates (DEHP, DnBP, DiBP, BBzP, DiNP) revealed that for about 17% of the children and teenagers, health risks cannot be excluded. Concern about male reproductive health emphasized the need to include other anti -androgenic substances for MRA. Contaminated food and the use of personal care products were identified as relevant exposure determinants paving the way for new regulatory measures. Time trend analyses verified the efficacy of regulations: especially for the highly regulated phthalates exposure dropped significantly, while levels of the substitutes DINCH and DEHTP increased. The HBM4EU ewaste study, however, suggests that workers involved in e -waste management may be exposed to higher levels of restricted phthalates. Exposure -effect association studies indicated the relevance of a range of endpoints. A set of HBM indicators was derived to facilitate and accelerate science -to -policy transfer. Result indicators allow different groups and regions to be easily compared. Impact indicators allow health risks to be directly interpreted. The presented results enable successful science -to -policy transfer and support timely and targeted policy measures

SARS-CoV-2 N501Y Introductions and Transmissions in Switzerland from Beginning of October 2020 to February 2021—Implementation of Swiss-Wide Diagnostic Screening and Whole Genome Sequencing

The rapid spread of the SARS-CoV-2 lineages B.1.1.7 (N501Y.V1) throughout the UK, B.1.351 (N501Y.V2) in South Africa, and P.1 (B.1.1.28.1; N501Y.V3) in Brazil has led to the definition of variants of concern (VoCs) and recommendations for lineage specific surveillance. In Switzerland, during the last weeks of December 2020, we established a nationwide screening protocol across multiple laboratories, focusing first on epidemiological and microbiological definitions. In January 2021, we validated and implemented an N501Y-specific PCR to rapidly screen for VoCs, which are then confirmed using amplicon sequencing or whole genome sequencing (WGS). A total of 13,387 VoCs have been identified since the detection of the first Swiss case in October 2020, with 4194 being B.1.1.7, 172 B.1.351, and 7 P.1. The remaining 9014 cases of VoCs have been described without further lineage specification. Overall, all diagnostic centers reported a rapid increase of the percentage of detected VOCs, with a range of 6 to 46% between 25 to 31 of January 2021 increasing towards 41 to 82% between 22 to 28 of February. A total of 739 N501Y positive genomes were analysed and show a broad range of introduction events to Switzerland. In this paper, we describe the nationwide coordination and implementation process across laboratories, public health institutions, and researchers, the first results of our N501Y-specific variant screening, and the phylogenetic analysis of all available WGS data in Switzerland, that together identified the early introduction events and subsequent community spreading of the VoCs