Incidence of SARS-CoV-2 during the Omicron wave: Results of a longitudinal serosurvey in Québec, Canada

Can J Public Health. 2024 Jul 26. doi: 10.17269/s41997-024-00918-1. Online ahead of print.

Abstract

Objectives: Conventional serological approaches lack sensitivity for the detection of recent SARS-CoV-2 infections in vaccinated individuals, as these individuals exhibit a blunted anti-nucleocapsid (N) response. This limitation was recently addressed by the development of a "ratio-based approach", which compares longitudinally collected specimens. Here, we used this approach to estimate the incidence of SARS-CoV-2 infection and reinfection in Québec (Canada) during the Omicron wave.

Methods: Consenting plasma donors were included if they donated plasma before December 15, 2021 and during six consecutive periods of ~ 3 months between December 15, 2021 and July 7, 2023 (study period). Anti-N levels were measured with an enzyme-linked immunosorbent assay, and seroconversion was characterized by a ratio of ≥ 1.5 between the optical density of two consecutive samples.

Results: Among the 254 donors, the adjusted proportion of donors (95% confidence interval [CI]) with a new infection ranged between 18.1% (13.2‒23.0) and 24.2% (18.8‒29.7) over Periods 1-5 and fell to 7.9% (4.9‒11.0) during Period 6. During the study period, the proportion of newly infected donors decreased among those aged < 60 (Period 1 = 31.6%, Period 5 = 4.4%), but increased among those aged ≥ 70 (Period 1 = 0.3%, Period 6 = 10.3%). Throughout the study period, 72 (28.3%) reinfections occurred, including two seroconversion events in a single donor. Overall, 87.4% (95% CI = 82.7‒91.2) were infected by SARS-CoV-2 at least once during the study period.

Conclusion: The vast majority of the Québec population may have been infected during the Omicron wave. This longitudinal survey demonstrates the usefulness of the "ratio-based approach" for identifying both new infections and reinfections in a vaccinated population.

RéSUMé: OBJECTIFS: Les approches sérologiques classiques démontrent un manque de sensibilité pour la détection des infections récentes par le SRAS-CoV-2 chez les personnes vaccinées, car ces dernières présentent une réponse anti-nucléocapside (N) peu élevée. Cette limitation a été récemment surmontée suite au développement d’une « approche basée sur les ratios », qui compare des échantillons collectés de manière longitudinale. Nous avons utilisé cette approche pour estimer l’incidence de l’infection et de la réinfection par le SRAS-CoV-2 au Québec (Canada) pendant la vague Omicron. MéTHODES: Les donneurs de plasma consentants étaient inclus dans l’étude s’ils avaient donné du plasma avant le 15 décembre 2021 et pendant six périodes consécutives de 2 à 3 mois entre le 15 décembre 2021 et le 7 juillet 2023 (période d’étude). Les taux d’anti-N ont été mesurés par ELISA et la séroconversion a été caractérisée par un rapport ≥ 1,5 entre la densité optique de deux échantillons consécutifs. RéSULTATS: Parmi les 254 donneurs, le risque ajusté (IC 95 %) d’infection a varié entre 18,1 % (13,2‒23,0) et 24,2 % (18,8‒29,7) au cours des périodes 1 à 5 et a chuté à 7,9 % (4,9‒11,0) au cours de la période 6. Au cours de la période d’étude, le risque d’infection a diminué chez les donneurs âgés de moins de 60 ans (période 1 = 31,6 %, période 5 = 4,4 %), mais a augmenté chez ceux âgés de ≥ 70 ans (période 1 = 0,3 %, période 6 = 10,3 %). Tout au long de la période d’étude, 72 (28,3 %) réinfections se sont produites (c’est-à-dire deux événements de séroconversion chez un même donneur). Dans l’ensemble, 87,4 % (IC 95 % = 82,7‒91,2) ont été infectés par le SRAS-CoV-2 au moins une fois au cours de la période d’étude. CONCLUSION: La grande majorité de la population québécoise pourrait avoir été infectée lors de la vague Omicron. Cette enquête longitudinale démontre l’utilité de l’approche basée sur les ratios pour identifier les nouvelles infections et les réinfections dans une population vaccinée.

Keywords: Omicron; Plasma donors; Reinfections; SARS-CoV-2 antibodies; Seroprevalence.