Evolution and epidemic spread of SARS-CoV-2 in Brazil

Darlan S. Candido(Universidade de São Paulo), Ingra Morales Claro(Universidade de São Paulo), Jaqueline Góes de Jesus(Universidade de São Paulo), William Marciel de Souza, Filipe Romero Rebello Moreira(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Simon Dellicour(Université Libre de Bruxelles), Thomas A. Mellan(Imperial College London), Louis du Plessis(University of Oxford), Rafael H. M. Pereira(Institute of Applied Economic Research), Flavia Cristina da Silva Sales(Universidade de São Paulo), Erika R. Manuli(Universidade de São Paulo), Julien Thézé(Université Clermont Auvergne), Luiz Gonzaga Paula de Almeida(Laboratório Nacional de Computação Científica), Mariane Talon de Menezes(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Carolina Moreira Voloch(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Marcílio Jorge Fumagalli, Thaís de Moura Coletti(Universidade de São Paulo), Camila Alves Maia da Silva(Universidade de São Paulo), Mariana Severo Ramundo(Universidade de São Paulo), Mariene R. Amorim(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Henrique Hoeltgebaum(Imperial College London), Swapnil Mishra(Imperial College London), Mandev S. Gill(Rega Institute for Medical Research), Luiz Max Carvalho(Fundação Getulio Vargas), Lewis Buss(Universidade de São Paulo), Carlos A. Prete(Universidade de São Paulo), Jordan Ashworth(University of Edinburgh), Helder I. Nakaya(Universidade de São Paulo), Pedro S. Peixoto(Universidade de São Paulo), Oliver J. Brady(London School of Hygiene & Tropical Medicine), Samuel M. Nicholls(University of Birmingham), Amílcar Tanuri(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Átila Duque Rossi(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Carlos Kauê Vieira Braga(Institute of Applied Economic Research), Alexandra Lehmkuhl Gerber(Laboratório Nacional de Computação Científica), Ana Paula de Campos Guimarães(Laboratório Nacional de Computação Científica), Nelson Gaburo, Cecila Salete Alencar(Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo), Alessandro Clayton de Souza Ferreira, Cristiano Xavier Lima(Universidade Federal de Minas Gerais), José Eduardo Levi, Celso Granato(Fleury S.A. (Brazil)), Giulia Magalhães Ferreira(Universidade Federal de Uberlândia), Ronaldo da Silva Francisco(Laboratório Nacional de Computação Científica), Fabiana Granja(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Márcia Teixeira Garcia(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Maria Luíza Moretti(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Maurício Wesley Perroud(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Terezinha Marta Pereira Pinto Castiñeiras(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Carolina S. Lázari(Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo), Sarah C. Hill(Royal Veterinary College), Andreza Aruska de Souza Santos(Science Oxford), Camila L. Simeoni(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Julia Forato(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Andrei C. Spósito(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Angélica Zaninelli Schreiber(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Magnun Nueldo Nunes Santos(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Camila Zolini(Universidade Federal de Minas Gerais), Renan P. Souza(Universidade Federal de Minas Gerais), Luciana C. Resende‐Moreira(Universidade Federal de Minas Gerais), Mauro Martins Teixeira(Universidade Federal de Minas Gerais), Jôsy Hubner(Universidade Federal de Minas Gerais), Patrícia Asfora Falabella Leme(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Rennan Garcias Moreira(Universidade Federal de Minas Gerais), Maurício Lacerda Nogueira(Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto), Neil M. Ferguson(Imperial College London), Sílvia Figueiredo Costa(Universidade de São Paulo), José Luiz Proença‐Módena(Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)), Ana Tereza Ribeiro de Vasconcelos(Laboratório Nacional de Computação Científica), Samir Bhatt(Imperial College London), Philippe Lemey(Rega Institute for Medical Research), Chieh‐Hsi Wu(University of Southampton), Andrew Rambaut(University of Edinburgh), Nicholas J. Loman(University of Birmingham), Renato Santana Aguiar(Universidade Federal de Minas Gerais), Oliver G. Pybus(University of Oxford), Éster Cerdeira Sabino(Universidade de São Paulo), Nuno R. Faria(Universidade de São Paulo)
Science
July 23, 2020
10.1126/science.abd2161
Cited by 658Open Access
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Abstract

Brazil currently has one of the fastest-growing severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) epidemics in the world. Because of limited available data, assessments of the impact of nonpharmaceutical interventions (NPIs) on this virus spread remain challenging. Using a mobility-driven transmission model, we show that NPIs reduced the reproduction number from >3 to 1 to 1.6 in São Paulo and Rio de Janeiro. Sequencing of 427 new genomes and analysis of a geographically representative genomic dataset identified >100 international virus introductions in Brazil. We estimate that most (76%) of the Brazilian strains fell in three clades that were introduced from Europe between 22 February and 11 March 2020. During the early epidemic phase, we found that SARS-CoV-2 spread mostly locally and within state borders. After this period, despite sharp decreases in air travel, we estimated multiple exportations from large urban centers that coincided with a 25% increase in average traveled distances in national flights. This study sheds new light on the epidemic transmission and evolutionary trajectories of SARS-CoV-2 lineages in Brazil and provides evidence that current interventions remain insufficient to keep virus transmission under control in this country.

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