Variante Delta by Editoriale Nazionale

2021

Stima della prevalenza delle varianti VOC (Variants of Concern) in Italia: B.1.1.7, B.1.351, P.1 e B.1.617.2, e altre varianti di SARS-CoV-2 (indagine del 22/6/2021)

Obiettivo Come riportato nella circolare n. 27401 del Ministero della Salute pubblicata il 18/06/2021 (1), al fine di stabilire una mappatura del grado di diffusione in Italia delle varianti di SARSCoV-2 appartenenti ai lignaggi B.1.1.7, B.1.351, P.1, B.1.617.2, e altre varianti, è stata realizzata una indagine rapida coordinata dall’Istituto Superiore di Sanità con il supporto della Fondazione Bruno Kessler e in collaborazione con il Ministero della Salute, le Regioni e le PPAA (Provincie Autonome). L'obiettivo di questa indagine è l’identificazione di possibili casi di infezione riconducibili a queste varianti, tra i campioni con risultato positivo per SARS-CoV-2 in RT-PCR.

Metodologia Questa indagine prende in considerazione i campioni notificati il 22 Giugno 2021 (prime infezioni non follow-up) da analizzare tramite sequenziamento genomico. La dimensione campionaria per Regione/PA è stata calcolata da Fondazione B. Kessler. Il campione necessario n per poter osservare una variante con prevalenza p sul territorio nazionale in una popolazione di ampiezza N (popolazione dei positivi notificati) e stimare questa prevalenza con una precisione 𝜀 e livello di confidenza (1- 𝛼)% è dato dalla seguente formula 𝑁𝑧𝛼/2 2 𝑝(1 − 𝑝) 𝑛≥ 2 𝜀 (𝑁 − 1) + 𝑧𝛼/2 2 𝑝(1 − 𝑝) Sono state considerate 4 macroaree (nomenclatura NUTS): Nord-Ovest (Piemonte, Valle d'Aosta, Liguria, Lombardia), Nord-Est (Trentino-Alto Adige, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, Emilia-Romagna), Centro (Toscana, Umbria, Marche, Lazio), Sud e Isole (Abruzzo, Molise, Campania, Puglia, Basilicata, Calabria, Sardegna, Sicilia). Assumendo di voler stimare una prevalenza del 5% con precisione 2% in queste macroaree la tabella 1 riporta i valori dell'ampiezza campionaria richiesta calcolata in base ai casi COVID19 positivi notificati il 16 Giugno 2021. Tabella 1. Macroarea Nord-Est Nord-Ovest Centro Sud e Isole TOTALE

Casi notificati al 16/06/2021 192 337 290 581 1400

Ampiezza campionaria (p=5%, 𝜺=2%) 138 198 180 261 777 1

L'ampiezza campionaria in ciascuna macroarea è stata quindi ridistribuita nelle Regioni/PPAA corrispondenti, in base alla percentuale di casi COVID-19 positivi notificati il 16 Giugno 2021 sul totale di casi notificati nella macroarea di riferimento (Tabella 2). Tabella 2. Regione

Macroarea

Casi notificati al 16/06/2021

Abruzzo Basilicata Calabria Campania Emilia-Romagna Friuli Venezia Giulia Lazio

Sud Sud Sud Sud Nord-Est

27 16 66 167 73

5% 3% 11% 29% 38%

12 8 30 74 52

Nord-Est

12%

Centro NordOvest NordOvest Centro Sud Nord-Est Nord-Est NordOvest Sud Isole Isole Centro Centro NordOvest Nord-Est

143

49%

256

76%

149

29 1 8 4

10% 0% 4% 2%

18 1 6 3

18%

112 24 168 106 12

19% 4% 29% 37% 4%

50 11 75 66 8

84 1400

44%

60 777

Liguria Lombardia Marche Molise P.A. Bolzano P.A. Trento Piemonte Puglia Sardegna Sicilia Toscana Umbria Valle d'Aosta Veneto TOTALE

% casi nella macroarea

Ampiezza campionaria (p=5%, 𝜺=2%)

Tenendo conto del fatto che sul territorio circolano varianti con diverse prevalenze, si calcola che, con l'ampiezza campionaria scelta, sia possibile stimare prevalenze intorno a 1%, 10% o

50% con precisione rispettivamente intorno a 0.9%, 2.7% e 4.5% nelle 4 macro-aree considerate. Inoltre, in riferimento al protocollo ECDC sul sequenziamento del SARS-CoV-2 (2), con l'ampiezza campionaria scelta, è possibile osservare in ogni macroarea varianti che circolano intorno all'1% con un livello di confidenza del 95%. Il campione richiesto per l’indagine è stato selezionato dalle Regioni/PPAA in modo casuale fra i campioni positivi garantendo una rappresentatività geografica e per fasce di età. I laboratori individuati dalle Regioni/PPAA hanno selezionato i campioni da sottoporre a sequenziamento. I dati sono stati raccolti in un file Excel standardizzato per le Regioni/PPAA partecipanti ed inviati all’Istituto Superiore di Sanità e al Ministero della Salute il 1 Luglio 2021.

Risultati In totale, hanno partecipato all’indagine tutte le Regioni/PPAA e complessivamente 113 laboratori. Come mostrato in tabella 3, da 854 casi confermati in RT-PCR, sono stati sequenziati 772 campioni e classificati in base al lignaggio (software Pangolin v. 3.1.5, 15.06.2021). In dettaglio, tra le 736 sequenze ottenute per l'analisi ne sono state individuate: 393 0 92 196 10 1

riconducibili a SARS-CoV-2 riconducibili a SARS-CoV-2 riconducibili a SARS-CoV-2 riconducibili a SARS-CoV-2 riconducibili a SARS-CoV-2 riconducibili a SARS-CoV-2

lignaggio lignaggio lignaggio lignaggio lignaggio lignaggio

B.1.1.7 B.1.351 P.1 B.1.617.2 B.1.525 P.2

Le stime di prevalenza a livello nazionale, ottenute come la media delle prevalenze nelle diverse Regioni/PA pesate per il numero di casi regionali notificati dal 21 al 23 Giugno 2021, sono le seguenti: 57.8% (range: 16.7%-100%) 0.0% (range: 0.0%-0.0%) 11.8 % (range: 0%-37.5%) 22.7% (range: 0%-70.6%) 1.4% (range: 0%-11.1%) 0.2% (range: 0%-1.5%)

lignaggio lignaggio lignaggio lignaggio lignaggio lignaggio

B.1.1.7 B.1.351 P.1 B.1.617.2 B.1.525 P.2

In totale, 44 genomi tra i 736 analizzati (6%) sono riconducibili a lignaggi diversi da quelli oggetto dell’indagine. In particolare, la Tabella 4 mostra il numero e la distribuzione per Regione di 20 dei 44 genomi riconducibili a SARS-CoV-2 Variants of Interest (VOI) o Variants Under Monitoring (VUM) secondo la classificazione di ECDC pubblicata il 24 Giugno 2021 (3). In particolare: - il lignaggio B.1.621 in 6 casi in 4 Regioni; - il lignaggio B.1.1.318 in 1 caso in Lombardia; - il lignaggio B.1.526 (variante Iota) in 2 casi in Liguria; - il lignaggio C.36+L452R in 8 casi in Lombardia; - il lignaggio C.37 (variante Lambda) in 3 casi (1 in Piemonte e 2 in Sicilia).

Tabella 3. REGIONE/PA

ABRUZZO BASILICATA CALABRIA CAMPANIA EMILIA ROMAGNA FRIULI VENEZIA GIULIA LAZIO LIGURIA LOMBARDIA MARCHE MOLISE PA BOLZANO PA TRENTO PIEMONTE PUGLIA SARDEGNA SICILIA TOSCANA UMBRIA VALLE D'AOSTA VENETO

ITALIA

N. Laboratori

2 2 2 3 2 7 19 7 15 4 1 1 1 13 9 4 4 3 4 1 9 113

N. campioni N. campioni positivi in sequenziati RT-PCR

23 13 37 110 56 17 117 9 168 9 6 5 3 46 37 17 81 59 13 1 27 854

16 13 30 95 56 17 117 6 152 9 6 5 3 46 37 12 68 43 13 1 27 772

N. di sequenze ottenute per analisi

16 8 30 95 56 17 106 6 144 9 6 5 2 40 37 12 68 43 8 1 27 736

Numero B.1.1.7 B.1.351

7 8 15 56 36 4 29 1 64 3 6 2 2 28 30 2 56 23 4 1 16 393

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Prevalenza

P.1

B.1.617.2

B.1.525

P.2

Altre varianti

0 0 3 10 7 0 39* 1 4 1 0 0 0 0 0 0 4 14 3 0 6** 92

9 0 9 28 13 12 37 2 55 4 0 3 0 2 6 8 2 3 0 0 3 196

0 0 3 0 0 0 0 0 4 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 10

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1

0 0 0 1 0 1 1 2 17^ 0 0 0 0 10 1 2 4 2 1 0 2 44

B.1.1.7

B.1.351

43,8% 100,0% 50,0% 58,9% 64,3% 23,5% 27,4% 16,7% 44,4% 33,3% 100,0% 40,0% 100,0% 70,0% 81,1% 16,7% 82,4% 53,5% 50,0% 100,0% 59,3% 57,8%

P.1

10,0% 10,5% 12,5% 36,8% 16,7% 2,8% 11,1% 5,9% 32,6% 37,5% 22,2% 11,8%

B.1.617.2

56,3% 30,0% 29,5% 23,2% 70,6%§ 34,9% 33,3% 38,2% 44,4% 60,0% 5,0% 16,2% 66,7% 2,9% 7,0% 11,1% 22,7%

B.1.525

10,0% 2,8% 11,1% 1,5% 2,3% 1,4%

^ di cui 1 VOC B.1.1.7+E484K * di cui 37 P.1.1 ** P.1.1 § vedi limiti

P.2

1,5% 0,2%

Tabella 4. REGIONE CAMPANIA LAZIO LIGURIA LOMBARDIA PIEMONTE SICILIA TOSCANA VENETO Totale

VARIANT OF INTEREST B.1.621 1 1

B.1.1.318

VARIANTS UNDER MONITORING B.1.526 C.36+L452R

C.37

2 1

8* 1 2

2 2 6

*Di cui 7 appartenenti al sotto-lignaggio C.36.3

Limiti Tra i possibili limiti dell’indagine vanno menzionati i seguenti punti: - Il metodo di campionamento potrebbe essere disomogeneo e non random in alcune Regioni/PPAA. - Per alcune Regioni, essendo bassa la numerosità della popolazione, il numero di sequenze è esiguo, per cui la presenza di varianti virali circolanti potrebbe non essere individuata. - Non sono al momento disponibili dati relativi alle fasce di età dei casi selezionati per l’indagine, alla possibile appartenenza a focolai, e alla geo-localizzazione (potenzialmente utili per valutare con maggiore accuratezza la rappresentatività geografica). - In Regioni con un numero esiguo di casi notificati il 22 Giugno 2021, il campionamento è stato esteso ai casi notificati durante la giornata precedente e/o successiva al 22 Giugno 2021. - Le stime di prevalenza in Regioni con un numero esiguo di casi notificati posso essere distorte dalla presenza di cluster di variante Delta. In queste Regioni, infatti, i campioni selezionati provengono necessariamente dal tracciamento dei casi positivi alla variante Delta notificati la settimana precedente questa indagine rapida (§ per esempio come segnalato dal Friuli Venezia Giulia).

Conclusioni A seguito di segnalazioni di diverse varianti di SARS-CoV-2 nel Paese si è ritenuto opportuno organizzare ripetute indagini di prevalenza rapide sul territorio nazionale. Quest’ultima indagine ha visto la partecipazione di tutte le Regioni/PPAA e di un elevato numero di laboratori distribuiti nelle diverse aree del Paese, e ha permesso di ottenere risultati relativi alla tipizzazione genomica su un numero significativo di campioni positivi sul territorio italiano. Tra le cosiddette Variants of Concern (VOC): - il lignaggio B.1.1.7 (variante Alfa), segnalato nella totalità delle Regioni/PPAA, suggerisce la sua diffusione sul territorio nazionale. Tuttavia, la prevalenza nazionale stimata nell’ indagine rapida precedente (18 Maggio 2021) pari a 88,1% è ora scesa a 57,8%. Un caso riconducibile a VOC B.1.1.7+E484K è stato riportato in Lombardia; - il lignaggio B.1.351 (variante Beta) non è stato riportato in nessuna Regione/PPAA in questa indagine; - il lignaggio P.1 (variante Gamma) ha una prevalenza pari a 11,8% (nella precedente era 7,3%). In numeri assoluti appare in diminuzione in diverse Regioni ed in particolare, in Abruzzo (0 vs 5 dell’indagine precedente), in Campania (10 vs 22 dell’indagine precedente), in Emilia Romagna (7 vs 13 dell’indagine precedente); in aumento, ad esempio, in Toscana (14 vs 5 dell’indagine precedente) e Veneto (6 vs 1 dell’indagine precedente); - il lignaggio B.1.617.2 (variante Delta) è stimato avere una prevalenza nazionale pari al 22,7% e identificato in 16 Regioni/PA. Tra le cosiddette Variants of Interest (VOI): - il lignaggio B.1.525 (variante Eta) è stato individuato in 10 casi vs 17 dell’indagine precedente, e in questa indagine, come numero assoluto, in aumento in particolare in Calabria (3 vs 1 dell’indagine precedente) e in Lombardia (4 vs 0 dell’indagine precedente); - il lignaggio B.1.621 è stato individuato in 6 casi in 4 Regioni. Tra le altre cosiddette Variants under Monitoring (VUM): - il lignaggio P.2 (variante Zeta) è stato individuato solo in 1 caso in Sicilia; - il lignaggio C.36+L452R è stata individuato in 8 casi vs 19 dell’indagine precedente; - il lignaggio C.37 (variante Lambda) è stato individuato in 3 casi (1 in Piemonte e 2 in Sicilia) vs 1 caso nell’indagine precedente; - il lignaggio B.1.1.318 in 1 caso vs 2 dell’indagine precedente.

A partire da questi risultati, per quanto non privi di limiti e bias, si propongono le seguenti riflessioni: -

nel contesto italiano, in cui la campagna di vaccinazione non ha ancora raggiunto coperture sufficienti, la diffusione di varianti a maggiore trasmissibilità può avere un impatto rilevante. Mentre la variante Alfa (B.1.1.7), se pur ancora predominante, vede diminuita la sua prevalenza a livello nazionale, dall’indagine si evince che la variante Gamma (P.1 e suoi sottolignaggi) ha una prevalenza in leggero aumento rispetto alla precedente indagine e che la variante Delta (B.1.167.2) è in aumento. Rispetto a questo ultimo dato bisogna però considerare che la prevalenza potrebbe essere sovrastimata a causa della presenza di numerosi focolai (che vengono identificati e quindi indagati in maniera più estesa) nelle varie Regioni/PPAA Italiane; nell’attuale scenario europeo e nazionale, caratterizzato dalla circolazione di diverse varianti di SARS-CoV-2, è necessario continuare a monitorare con grande attenzione, in coerenza con le raccomandazioni nazionali ed internazionali e con le indicazioni ministeriali, la loro diffusione ed, in particolare, di quelle a maggiore trasmissibilità o con mutazioni correlate a potenziale evasione della risposta immunitaria; inoltre, al fine di contenerne ed attenuarne l’impatto, è importante mantenere l’incidenza a valori che permettano il sistematico tracciamento della maggior parte dei casi positivi e, per quanto possibile, il sequenziamento massivo di SARS-CoV-2 per individuare precocemente e controllare l’evoluzione di varianti genetiche nel nostro Paese.

Ringraziamenti Si ringraziano tutte le Regioni/PPAA e tutti i laboratori che hanno partecipato a questa indagine.

Referenze 1) Ministero della Salute Circolare n. del 18-06-2021 “27401 del Ministero della Salute pubblicata il 18/06/2021 (1) " Stima della prevalenza delle varianti VOC (Variant of Concern) in Italia: lineage B.1.1.7, P.1, B.1.617. (1,2 o 3) e B.1.351, e altre varianti del virus SARS-CoV-2”. 2) ECDC Sequencing of SARS-CoV-2: first update. https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/Sequencing-of-SARS-CoV-2-firstupdate.pdf. 3) ECDC SARS-CoV-2 variants of concern as of 24 June 2021. https://www.ecdc.europa.eu/en/covid19/variants-concern.