first’feasibility’of’a’surveillance’plauorm’to’monitor...

Jennifer  Goff1,2,  Aditya  Rajan1,2,  Rumi  Chunara1,3  1Boston  Children’s  Hospital,  Boston,  MA;  2Boston  University,  Boston,  MA;  3Harvard  Medical  School,  Boston,  MA      

         Influenza  

Meningi,s  

Methods    

Results  

(Above)  Symptom  reports  

•  Internet-­‐based  Influenza  surveillance  systems  have  been  developed  and  deployed  na9onally  for  years  in  10  countries  in  Europe  as  well  as  Australia  and  here  in  the  United  States  through  Flu  Near  You  [1,  2]    (below)  

 •  Isolated  pilot  efforts  to  employ  viral  detec9on  have  occurred,  but  to-­‐date  a  scalable  method  for  

par9cipatory  diagnos9c  sample  collec9on  has  not  been  developed  

•  Community  par9cipa9on  in  analysis  and  specimen  for  flu  collec9on  is  largely  unexplored  

ObjecCve  

Background  

Results    Next  Steps  and  References  

At  Home  Flu  Test  Kit    

Feasibility  of  Oral  and  Nasal  Samples  for  Flu  DetecCon  •  Nasopharyngeal  wash  and  aspirate  are  generally  considered  the  gold  standard  method  

of  specimen  collec9on,  however  lay  volunteers  cannot  be  asked  to  perform  these  techniques  at  home  [3]  

•  Oral  specimen  collec9on  systems  have  been  widely  used  to  obtain  gene9c  material  for  direct-­‐to-­‐consumer  medical  tests,  however  the  literature  on  oral  specimens  is  sparse  

•  Nasal  swabs  have  been  demonstrated  to  be  used  by  volunteers  to  collect  samples  at  home  [4]  

Current  Internet-­‐Based  Influenza  Surveillance  

 •  These  kits  along  with  prepaid  mailing  

labels  were  mailed  to  par9cipants  at  the  beginning  of  the  influenza    season  

 •  Each  of  the  kits  sent  to  par9cipants  

included:  (leU)  A)  Rapid  test    B)  Rapid  test  liquid  reagent    C)      Nasal  swab  tube  with  transport  medium  D)    Oral  Specimen  collector  E)      Flocked  nasal  swabs  

Average  la9tude  of  incoming  and  outgoing  calls  (open  and  solid  points  respec9vely)  via  the  antennas,  for  the  en9re  na9on.    Average  la9tude  increases  from  the  period  of  December  5  –  18  to  March  12  –  March  25,  aUer  which  it  decreases  again.    Maximum  change  in  la9tude  is  0.285  degrees  ≈  33  km.  In  reference,  the  en9re  country  is  approximately  600  km  from  North  to  South.  

•  Rapid  immunoassays  performed  by  the  users  were  not  useful  in  iden9fying  the    specimens  that  were  posi9ve  with  influenza  or  other  pathogens.    

 •  Results  show  that  samples  generated  by  the  public  

are  viable  and  public  is  willing  to  par9cipate  

•  The  BioFire  and  Genmark  systems  produced  generally  the  same  results  for  Influenza  A,  Coronavirus,  and  RSV  (leU)  

1.  van  Noort  SP,  Muehlen  M,  Rebelo  de  Andrade  H,  Koppeschaar  C,  Lima  Lourenco  JM,  Gomes  MG.  Gripenet:  an  internet-­‐based  system  to  monitor  influenza-­‐like  illness  uniformly  across  Europe.  Euro  Surveill.  2007;12(7):E5-­‐6.    2.  Carlson  SJ,  Dalton  CB,  Tuyl  FA,  Durrheim  DN,  Fejsa  J,  Muscatello  DJ,  et  al.  Flutracking  surveillance:  comparing  2007  New  South  Wales  results  with  laboratory  confirmed  influenza  no9fica9ons.  Commun  Dis  Intell.  2009;33(3):323-­‐7.    3.  Irving  S.  VM,  Shay  D.,  Belongia  E.  Comparison  of  Nasal  and  Nasopharygeal  Swabs  for  Influenza  Detec9on  in  Adults.  Clinical  Medicine  &  Research  2012;10(4):215-­‐8.    4.  Daley  P,  Castriciano  S,  Chernesky  M,  Smieja  M.  Comparison  of  flocked  and  rayon  swabs  for  collec9on  of  respiratory  epithelial  cells  from  uninfected  volunteers  and  symptoma9c  pa9ents.  Journal  of  clinical  microbiology.  2006;44(6):2265-­‐7.                  

Results    

Modern  informa9cs-­‐based  par9cipatory  surveillance  systems  are  one  approach  to  obtaining  disease  informa9on  in  real-­‐9me  and  at  scale.  However,  none  of  these  Internet-­‐based  systems  employ  molecular  techniques  to  rapidly  verify  the  intelligence  data  they  garner.  This  work  describes  the  GoViral  plamorm;  designed  to  acquire  community  generated  diagnos9c  samples  and  couple  them  with  other  contemporaneous  informa9on  such  as  par9cipatory  syndromic  reports.  

Specimen  CollecCon  

•  Customized  videos  and  instruc9on  sheets  showed  par9cipants  how  to  collect  their  samples  (right)  

 •  Par9cipants  were  also  registered  for  the  Flu  Near  

You  site  and  reported  symptoms  through  weekly  surveys  

 •  Samples  tested  by  GenMark  eSensor  Respiratory  

Panel  and  BioFire  FilmArray  Respiratory  Panel      

•  Number  of  par9cipants  with  posi9ve  results  from  oral  or  nasal  specimen  (above)    •  Among  the  cohort  of  enrolled  study  par9cipants,  76  par9cipants  completed  the  

diagnos9c  samples  and  specimens  were  sent  for  nucleic  acid  analysis.    

•  Future  studies  will  increase  the  amount  of  reported  data  which  will  enable  evalua9on  of  the  rela9onship  between  reported  symptom  profiles  and  viral  e9ology  as  well  as  spa9o-­‐temporal  distribu9on  of  upper  respiratory  infec9on,  and  impact  of  these  efforts  on  individual’s  public  health  and  healthcare  seeking  behavior.  

 •  Pa9ent-­‐centered,  rapid  informa9on  retrieval  and  distribu9on  will  enable  

individuals  to  take  more  interest  and  responsibility  for  their  health,  drive  healthcare  costs  down,  and  above  all  provide  beoer  care  for  everyone.    

•  More  real-­‐9me  methods  for  detec9on  can  be  incorporated  and  related  decision  making  examined  

•  There  were  no  consistent  symptom  profiles  by  pathogen  (above  leU)  

•  Age  of  par9cipants  who  submioed  kits  ranged  from  20  to  77.  (above  right)    •  Par9cipants  submioed  kits  an  average  of  3.29  (95%  CI:  2.39,  4.18)  days  aUer  symptoms  

began      

First  Feasibility  of  a  Surveillance  PlaUorm  to  Monitor  Upper  Respiratory  InfecCons  with  Community-­‐SubmiXed  Symptoms  and  Specimens  for  Molecular  DiagnosCc  TesCng  

Influenza  A  Influenza  A  H1  Influenza  A  H3  Influenza  A  2009  H1N  Influenza  B  Respiratory  Syncy9al  Virus  (RSV)  A  Respiratory  Syncy9al  Virus  (RSV)  B        

Parainfluenza  Virus  (PIV)  1  Parainfluenza  Virus  (PIV)  2  Parainfluenza  Virus  (PIV)  3  Human  Metapneumovirus  (hMPV)  Human  Rhinovirus  (HRV)  Adenovirus  B/E  Adenovirus  C  

Influenza  A  Influenza  A  H1  Influenza  A  H3  Influenza  A  2009  H1N1  Influenza  B  Respiratory  Syncy9al  Virus  (RSV)    Coronavirus  HKU1  Coronavirus  NL63  Coronavirus  229E  Coronavirus  OC43          

Parainfluenza  Virus  (PIV)  1  Parainfluenza  Virus  (PIV)  2  Parainfluenza  Virus  (PIV)  3  Parainfluenza  Virus  (PIV)  4  Human  Metapneumovirus  (hMPV)  Human  Rhinovirus/Enterovirus  Adenovirus  Bordetla  pertussis  Chlmaydophilia  pneumoniae  Mycoplasma  pneumoniae    

GenMark  eSensor  Respiratory  Panel   BioFire  FilmArray  Respiratory  Panel  

•  A  cohort  of  281  lay  volunteers  in  the  Boston  area  were  recruited  through  a  variety  of  modern  channels  

 •  Par9cipants  were  instructed  to  perform  the  specimen  collec9on  and  rapid  test  within  

48  hours  of  experiencing  symptoms    

•  Flu  Near  You  uses  weekly  symptom  informa9on  from  the  public  to  provide  real-­‐9me  tracking  of  the  flu.  (leU)  

Why  We  Need  Influenza  Surveillance    •  Influenza  causes  substan9al  burden  of  illness  and  severe  outcomes  in  the  US  every  year      •  Despite  this  burden,  there  is  limited  informa9on  on  aoack  rates  in  different  popula9on  groups  

and  limited  means  for  assessing  the  magnitude  of  an  evolving  influenza  season      •  Mobile  and  Internet-­‐connected  tools  can  enable  a  more  real-­‐9me  picture  of  disease  incidence    •  Contribu9ng  data  directly  from  the  home  can  poten9ally  capture  informa9on  on  seemingly  

mild  illness  that  would  not  be  disclosed  to  health  care  professional