Ausbreitungsdynamik der Alpha- und Beta-Virusvarianten von SARS-CoV-2 zum Beginn ihres Auftretens in der Stadt Köln im Januar und Februar 2021

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziel der Studie Sich ständig verändernde Virusvarianten des neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 stellen das Gesundheitswesen vor große Herausforderungen. In der vorliegenden Arbeit soll die Analyse der größeren Ausbruchsgeschehen der Varianten Alpha und Beta in Köln ein effektives und schnelles Reagieren auf neue Virusvarianten und zukünftige Pandemien sowie das Ableiten zielführender Maßnahmen zur Pandemiebekämpfung ermöglichen.

Methodik Im Beobachtungszeitraum vom 22. Januar bis 23. Februar 2021 wurden alle dem Gesundheitsamt Köln gemeldeten SARS-CoV-2 positiv getesteten Personen sowie deren Kontaktpersonen individuellen telefonischen Befragungen von Mitarbeitenden des Gesundheitsamtes unterzogen. Diese Daten bildeten zum einen die Grundlage der epidemiologischen und deskriptiven Gegenüberstellung der Alpha- und der Beta-Variante im Vergleich zum zuvor vorherrschenden Wildtyp. Zum anderen waren sie auch Basis der grafischen Aufarbeitung von Clustern, die durch die beiden Virusvarianten gebildet wurden, in Form sogenannter Timelines. Für die vorliegende Arbeit wurden alle Cluster mit ≥10 Individuen für den betrachteten Zeitraum berücksichtigt.

Ergebnisse Von den im Beobachtungszeitraum in Köln 3780 positiv auf SARS-CoV-2 getesteten Personen waren 818 Fälle auf die Virusvarianten Alpha und Beta zurückzuführen. Dabei breitete sich die Alpha- gegenüber der Beta-Variante trotz strenger nicht-pharmazeutischer Eingriffe schnell aus. Im Rahmen der Clusteranalyse wurden fünf größere Ausbruchsgeschehen im Beobachtungszeitraum in Köln ermittelt. Zu den Alpha-Varianten-Clustern gehörten zwei Kindertageseinrichtungen und ein Kloster, wohingegen zu den Beta-Varianten-Clustern eine Gemeinschaftsunterkunft für Geflüchtete und ein Alten- und Pflegeheim zählten. Mithilfe der Clusteranalyse wurde die Kernrolle des häuslichen Settings für die Ausbreitung der untersuchten Virusvarianten aufgezeigt. Zudem wurde ein hoher Anteil an Fällen unbekannten Infektionsortes/-kontaktes für den Wildtyp und die Alpha-Variante festgestellt.

Schlussfolgerung Clusteranalysen stellen ein äußerst nützliches Instrument in der Ermittlung von Infektionsorten/-kontakten und Übertragungswegen sowie der Eruierung bestehender Schutzmaßnahmen und Hygienekonzepte dar. Da entsprechende Cluster als ungünstigstes Ausbreitungsszenario zu betrachten sind, liefern sie wichtige Erkenntnisse für Modifizierungen im weiteren Handeln sowohl für diese als auch für zukünftige Pandemien.

Abstract

Background and aim of the study Constantly changing virus variants of the novel coronavirus SARS-CoV-2 pose major challenges to the healthcare system. The aim of the present study was to analyse major outbreaks of the alpha and beta variants in Cologne in order to enable effective and rapid response to new virus variants in future pandemics as well as to derive targeted measures to combat the pandemic.

Methods In the observation period from January 22 to February 23, 2021, all individuals testing positive for SARS-CoV-2 and their contact persons who were reported to the Cologne Public Health Department were interviewed by employees of the Public Health Department over the telephone. On the one hand, these data formed the basis for the epidemiological and descriptive comparison of the alpha and beta variants to the previously dominant wild type. On the other hand, they were also the basis for the graphical processing of clusters formed by the two virus variants in the form of so-called timelines. For the present work, all clusters with ≥10 individuals were taken into account for the period under consideration.

Results Of the 3780 individuals that tested positive for SARS-CoV-2 in Cologne during the observation period, 818 cases were due to the virus variants alpha and beta. The alpha versus the beta variant spread quickly in Cologne despite strict non-pharmaceutical interventions. As part of the cluster analysis, five major outbreak were identified in Cologne during the observation period. The alpha variant clusters included two daycare centers and one monastery, while the beta variant clusters included a communal accommodation for refugees and an old people's and nursing home. With the help of cluster analysis, the core role of the spread of the virus variants examined was shown, especially in the context of the home setting. In addition, a high proportion of cases of unknown infection site/contact was found for the wild type and alpha variant.

Conclusion Cluster analyses are an extremely useful tool in the determination of infection sites/contacts and transmission paths as well as in determining existing protective measures and hygiene concepts. Since clusters are to be regarded as the most unfavorable spread scenario, cluster analyses provide important suggestions for modifying further action for both this, as well as for future pandemics.

Schlüsselwörter

SARS-CoV-2 - Alpha-Variante - Beta-Variante - Ausbreitungsdynamik - Cluster - Deutschland

Key words

SARS-CoV-2 - alpha variant - beta variant - spreading dynamics - cluster - Germany

Publication History

Article published online:
07 December 2022

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