Canada's approach to SARS-CoV-2 sero-surveillance: Lessons learned for routine surveillance and future pandemics.

SETTING: In Canada's federated healthcare system, 13 provincial and territorial jurisdictions have independent responsibility to collect data to inform health policies. During the COVID-19 pandemic (2020-2023), national and regional sero-surveys mostly drew upon existing infrastructure to quickly test specimens and collect data but required cross-jurisdiction coordination and communication. INTERVENTION: There were 4 national and 7 regional general population SARS-CoV-2 sero-surveys. Survey methodologies varied by participant selection approaches, assay choices, and reporting structures. We analyzed Canadian pandemic sero-surveillance initiatives to identify key learnings to inform future pandemic planning. OUTCOMES: Over a million samples were tested for SARS-CoV-2 antibodies from 2020 to 2023 but siloed in 11 distinct datasets. Most national sero-surveys had insufficient sample size to estimate regional prevalence; differences in methodology hampered cross-regional comparisons of regional sero-surveys. Only four sero-surveys included questionnaires. Sero-surveys were not directly comparable due to different assays, sampling methodologies, and time-frames. Linkage to health records occurred in three provinces only. Dried blood spots permitted sample collection in remote populations and during stay-at-home orders. IMPLICATIONS: To provide timely, high-quality information for public health decision-making, routine sero-surveillance systems must be adaptable, flexible, and scalable. National capability planning should include consortiums for assay design and validation, defined mechanisms to improve test capacity, base documents for data linkage and material transfer across jurisdictions, and mechanisms for real-time communication of data. Lessons learned will inform incorporation of a robust sero-survey program into routine surveillance with strategic sampling and capacity to adapt and scale rapidly as a part of a comprehensive national pandemic response plan.

RéSUMé: CONTEXTE: Au Canada, où le système de santé est fédéré, les 13 juridictions provinciales et territoriales ont la responsabilité individuelle de recueillir les données qui leur permettent d'élaborer leurs politiques de santé. Lors de la pandémie de COVID-19 (2020­2023), pour réaliser les enquêtes de séroprévalence à l'échelle régionale et nationale, les autorités ont principalement utilisé l'infrastructure existante pour pouvoir analyser les échantillons et recueillir des données rapidement, mais cela a également nécessité de la communication et de la coordination entre les différentes juridictions. INTERVENTION: Au Canada, il y a eu quatre enquêtes nationales et sept enquêtes régionales sur la séroprévalence du SARS-CoV-2 dans la population générale. Les méthodologies utilisées différaient selon la méthode de sélection des participants, le choix des tests d'analyses et les structures de rapports. Nous avons analysé la façon dont ces enquêtes avaient été réalisées afin d'en dégager des éléments essentiels qui permettront de planifier pour les futures pandémies. RéSULTATS: Entre 2020 et 2023, plus d'un million d'échantillons, répartis en 11 ensembles de données distincts, ont été analysés afin de rechercher la présence d'anticorps au SARS-CoV-2. Dans la plupart des enquêtes nationales, la taille de l'échantillon était insuffisante pour pouvoir estimer la prévalence à l'échelle régionale. La disparité des méthodologies utilisées a entravé la comparaison des enquêtes régionales. Seules quatre enquêtes fournissaient les données recueillies à partir des questionnaires. Il a été impossible de comparer les enquêtes entre elles en raison de la diversité des tests d'analyse utilisés, des méthodes d'échantillonnage et de la durée des enquêtes. Seules trois provinces avaient couplé leurs données avec les archives médicales. Pour réaliser les enquêtes dans les populations éloignées et lors des périodes de confinement, la méthode d'analyse sur gouttes de sang séché a été utilisée. CONCLUSION: Afin de pouvoir fournir, en temps et en heure, des données de haute qualité pour la prise de décisions en matière de santé publique, un système de sérosurveillance continuelle doit être adaptable, modulable et évolutif. En cas de pandémie, un plan national doit prévoir des consortiums pour la conception et la validation des tests d'analyse, des moyens d'amélioration de la capacité de dépistage, des documents de base pour le couplage des données, un mode de transfert du matériel entre les différentes juridictions et des moyens pour une communication en temps réel des données. Les leçons tirées de cette analyse permettront de mettre en place un solide programme d'enquêtes de séroprévalence au sein des systèmes de sérosurveillance continuelle, et que ce programme sera accompagné d'une stratégie d'échantillonnage et d'un plan d'intervention national, rapide et complet en cas de pandémie.

The evolution of SARS-CoV-2 seroprevalence in Canada: a time-series study, 2020-2023.

BACKGROUND: During the first year of the COVID-19 pandemic, the proportion of reported cases of COVID-19 among Canadians was under 6%. Although high vaccine coverage was achieved in Canada by fall 2021, the Omicron variant caused unprecedented numbers of infections, overwhelming testing capacity and making it difficult to quantify the trajectory of population immunity. METHODS: Using a time-series approach and data from more than 900 000 samples collected by 7 research studies collaborating with the COVID-19 Immunity Task Force (CITF), we estimated trends in SARS-CoV-2 seroprevalence owing to infection and vaccination for the Canadian population over 3 intervals: prevaccination (March to November 2020), vaccine roll-out (December 2020 to November 2021), and the arrival of the Omicron variant (December 2021 to March 2023). We also estimated seroprevalence by geographical region and age. RESULTS: By November 2021, 9.0% (95% credible interval [CrI] 7.3%-11%) of people in Canada had humoral immunity to SARS-CoV-2 from an infection. Seroprevalence increased rapidly after the arrival of the Omicron variant - by Mar. 15, 2023, 76% (95% CrI 74%-79%) of the population had detectable antibodies from infections. The rapid rise in infection-induced antibodies occurred across Canada and was most pronounced in younger age groups and in the Western provinces: Manitoba, Saskatchewan, Alberta and British Columbia. INTERPRETATION: Data up to March 2023 indicate that most people in Canada had acquired antibodies against SARS-CoV-2 through natural infection and vaccination. However, given variations in population seropositivity by age and geography, the potential for waning antibody levels, and new variants that may escape immunity, public health policy and clinical decisions should be tailored to local patterns of population immunity.