Čtvrtek, 5. srpna, 2021

Co nám po koronavirové pandemii zbyde?

0

Zatím se zdá, že to bude záležet především na našich schopnostech se dát poučit a pozitivní poznatky si zapamatovat a využít. Na negativní zkušenosti, které jsou často důležitější, se nejspíš budeme snažit zapomenout, abychom se zbavili s nimi spojených výčitek.

A rozhodně to tak bude vypadat z našeho domácího pohledu. Koronavirus nás trápil a stále ještě ničí nejen tělesně, ale i duševně, morálku nevyjímaje, ačkoliv s ní jsme na štíru již dlouho. A měli bychom si konečně přiznat, že svým chováním významně přispíváme k zhoubným projevům této nákazy. Na vině je naše již tradiční nedůvěra k vrchnosti, kdy se snažíme vymanit z jejího poručnictví. Během posledních staletí jsme ve vynalézavosti jak toho dosáhnout nabyli značných zkušeností. Zde by se hodil odkaz na nám všem známého, a sice ne všemi, ale značnou většinou obdivovaného Švejka.

Na menší, ale pozitivní straně koronavirové mince najdeme mnoho významných neodbytných stimulů provést poměrně mnoho zásadních změn, jejichž výčet a rozbor by z tohoto článečku udělal pamflet knižního rozsahu. Z tohoto praktického důvodu, ale také profesní zaujatosti se věnujeme pouze v oblasti laboratorní medicíny. Nákaza koronavirem označovaným SARS-CoV-2 a odpovědným za onemocnění covid-19 může u infikovaných osob probíhat mnoha způsoby. Především tak, že je otázkou, zda jde skutečně o onemocnění, neboť v našem těle je přítomno mnoho virů, bakterií a dalších organismů, aniž bychom jejich přítomnost vnímali, nicméně je lze odhalit cílenými vyšetřeními (z hlediska nukleových kyselin, které obsahují buňky tvořící tak náš metagenom, čímž nazýváme genomy všech našich buněk, ale i genomy všech ostatních organizmů, které v něm a na něm pobývají). Takovou situaci označujeme jako bezpříznakovou formu covid-19, která může být dočasná nebo snad dokonce i trvalá. Pokud se nákaza virem vyvine v klinickou formu onemocnění, pak můžeme fázi původně bezpříznakovou formu označit jako předpříznakovou (Arons 2020). Typické příznaky onemocnění covid -19 vyplývají z dominantního postižení dýchacích cest, na prvním místě plic, jejichž selhání vede nejčastěji k úmrtí nemocného, v případě, že se nepodaří překlenout plicní nedostatečnost pomocí umělé ventilace, přívodem kyslíku a podporou oběhového systému. Příznaky i neléčeného onemocnění mohou být vyjádřeny v omezené míře a trvat jen krátkou dobu, ostatně zatím je možností cíleného protivirového léčení jen omezené množství. Slibné je použití protilátek, které neutralizují viry přítomné v těle nakažených osob.

Z hlediska epidemiologického je důležité, že na šíření viru se mohou podílet jak bezpříznakoví nosiči, tak nemocní, ale po jistou dobu možná i „uzdravení“, i když se zdá, že již nemusí jít o přítomnost nákazy- schopných virů v jejich tělech, ale jen o neaktivní zbytky jejich genomů. V každém případě je pro šíření nákazy zásadní množství bezpříznakových nosičů viru.

K tomu, abychom zjistili způsob a míru šíření nákazy používáme laboratorní testy, kterých jsme za dobu celosvětového rozšíření nákazy – pandemie – vyvinuli velké množství. Stále vyvíjíme nové a lepší testy, které podle toho na co se jimi ptáme, můžeme rozdělit do tří skupin.

1) testy, jimiž prokazujeme přítomnost viru v těle vyšetřované osoby, identifikaci jeho genomu, případně i na úrovni genotypu,                                                                                            

2) testy, kterými se přesvědčujeme o přítomnosti viru na úrovni detekce jeho fenotypu (bílkovin),                                                                                                                                                   

3) testy, jimiž se přesvědčujeme o reakci nakažené osoby na přítomnost viru.

Podle použitých technik můžeme testy rozdělit opět do tří základních typů.

1) Ty, které detekují vybrané části virového genomu, tvořeného ribonukleovou kyselinou, některou z polymerázových reakcí – např nejčastějí RT-PCR, nebo vzácněji LAMP (Thi 2020, Vogels 2020), při nichž dochází k namnožení cílového úseku virového genomu, a udává ji např. v počtech cyklů nezbytných k určení hranice citlivosti (číslo Ct) – Čím vyšší číslo, tím více cyklů bylo zapotřebí k průkazu přítomnosti hledaných sekvencí nukleových kyselin. Oba typy těchto reakcí vynikají specifitou a vysokou citlivostí, ale přestože jsou považovány za zlatý standard detekce viru, nejsou bezchybné, jak se mnozí mylně domnívají. Obvykle, zvláště PCR vyžaduje příslušné přístrojové vybavení, a na provedení, i v případě automatizovaného (robotického) pracoviště, kvalifikovaný personál a dostatek času.

2) K detekci viru lze použít antigenní vlastnosti jeho bílkovin, které reagují s protilátkami, které bývají nějakým způsobem označeny, abychom v případě, že v analyzovaném vzorku jsou virové bílkoviny přítomny, mohli probíhající reakci antigen-protilátka pozorovat. Tyto tzv. antigenní testy doznaly v posledním období nebývalého rozvoje pro svou rychlost,  jednoduchost a pochopitelně i láci, neboť náklady na ně představují sotva desetinu nákladů na některou z polymerázových reakcí. Jejich provedení bývá tak snadné, že nebýt rizika z nesprávného provedení, ať nevědomého či vědomého, by si takový test mohla provést většina osob sama. Závadou dnes již spíše tradovanou, než opravdovou, bývala údajná příliš nízká citlivost antigenních testů.

3) Tato skupina testů vypovídá o reakci nakažené osoby tj. o její obranné reakci v podobě tvorby protilátek proti bílkovinám přítomným na povrchu virových částic. Jsou to protilátky především dvou typů IgM a IgG. Objevují se v průběhu onemocnění a jsou přítomné v krvi po různě dlouhou dobu po překonání infekce. Jejich přítomnost znamená, že vyšetřovaná osoba se s nákazou setkala a úspěšně se s ní vyrovnala.

Chybovost u všech testů, a antigenních zvláště, je dána především závislostí na odebíraném materiálu (testovaném vzorku). Přítomnost viru v lidském těle je rozložena nestejnoměrně, a v některých orgánech, obvykle během onemocnění nejpostiženějších, je virová „nálož“ zřetelně mnohem vyšší, než v ostatních. Záleží proto nejen na „místě“, ale i druhu odebíraného materiálu, a samozřejmě i na době, která uběhla od okamžiku nákazy. Při odběrech prováděných zdravotníky je rozhodně kvalita odběrů lepší a uniformnější, než když si odběr provádí nezkušená osoba. Výběr bývá také podřízen hledisku nepříjemnosti – zvláště u dětí. Nejběžnějším místem a způsobem odběru bývá dnes štětičkový výtěr horních dýchacích cest z oblasti nosohltanu, případně nosu (v hloubce cca 2-2,5 cm). U dětí a citlivých osob se považuje za výhodnější odebírat vzorek slin (sputa), než štětičkových výtěrů (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.01.04.21249236v2.full-text ) a pro zvýšení efektivity testu se doporučuje, aby si pacient před odběrem slin odkašlal. Na význam místa a provedení odběru existuje mnoho a často odlišných názorů, ostatně nejednotnost názorů se týká mnoha stránek diagnostiky koronavirové pandemie. Porovnáním odběru slin a štětičkových výtěrů se zabýval Butler-Laporte se spolupracovníky a považuje je za srovnatelné  (Butler-Laporte  2021). Ačkoliv použití slin pro detekci je často používáno, u některých typů antigenních testů, nebývá výsledek vždy spolehlivý (Saeed 2021).                      

Výrobou antigenních testů se dnes zabývá mnoho institucí na celém světě, zřejmě historicky nejznámější budou testy vyvinuté v Číně např. NEWGENE Bioengineering (www.ew-gene.com) používající jako výchozí vzorek slin. Pekingská firma HOTGENE připravila velice záhy po vypuknutí pandemie test s 95.65% sensitivitou, 100% specificitou a přesností  98.54% (Novel Coronavirus 2019-nCoV Antigen Test). V USA je nabízen podobný test používající jako výchozí materiál výtěr z nosních otvorů firmou QUIDEL (https://www.quidel.com/immunoassays/rapid-test-kits). Nejnověji zaváděné antigenní testy se mírou citlivost a specifičnosti, jak již bylo uvedeno, začínají testům uvedeným v první skupině 1, ne-li vyrovnávat, tak jistě přibližovat. Takovým testem je např. i LooKSPOT Systém, kterýs využitím umělé inteligence v aplikaci pro mobilní telefon dokáže prokázat přítomnost virového antigenu of SARS-CoV-2 během 5 minut a s 95% přesností, jehož obrázek průběhu infekce a detekčních systémů jsme se souhlasem kanadského výrobce LAIPAC převzali (https://www.globenewswire.com/news-release/2021/01/20/2161095/0/en/LooK-SPOT-Antigen-Test-of-5-8-minutes-receives-CE-IVD-in-Europe.html). Firma vyrábí i vyhodnocující systém v podobě miniaturního přístroje, který ve spojení s chytrým mobilním telefonem, na něm posléze podá zprávu o výsledku. Vyhodnocení přídatným zařízením usnadňuje interpretaci, zvláště tam, kde intenzita zbarvení v případě pozitivního výsledku není při hodnocení zrakem dost výrazná, a je proto zatížena subjektivní chybou. Výsledek je pak možné použít i jako doklad o provedeném testu, což je např. potřebné při cestování do zahraničí a zpět, a cestující osoba si může provést test sama před návratem, neboť je mezinárodně platný. Výrobce poskytuje velice podrobný návod, jak postupovat (https://vimeo.com/482857889?utm_source=email&utm_medium=vimeo-cliptranscode-201504&utm_campaign=28749 ).

V souhrnu lze hodnotit úspěšnost antigenních testů ve srovnání s genomovými (PCR) testy jejich limitní hodnotou odpovídající počtu PCR cyklů, Ta je pro systém LookSpot udávána hodnotou Ct 29, kterou PCR testy sice běžně překračují, nicméně vyšší hodnoty než 30 jsou však již hodnoceny jako neprůkazné pro přítomnost aktivního viru (Thommes 2021), protože jich je dosahováno i u nekompletních, a spíše již jen částečných genomových zbytků. Proto jsou tyto nálezy získávané obvykle ke konci průběhu onemocnění někdy hodnoceny jako falešná pozitivita, což však není adekvátní označení výsledku testu, ale vyjadřuje vztah k onemocnění. Rovněž byly již vyvinuty antigenní testy, které nepostrádají kvantitativní vyhodnocení, čímž se opět přibližují možnostem PCR nebo LAMP technik (Aoki 2021). Test uvedený v práci Aokiho a spoluautorů používá ke kvatitativnímu hodnocení míru vyvolané chemiluminiscence.

U antigenních testů se na kvalitě jejich výsledků podílí mnohem více faktorů, než tomu je u testů prokazujících přítomnost virových genomů. U těch méně citlivých je to především způsob a místo odběru vzorku, a pokud umožňují samotestování i vysokou závislostí na jejich šikovnosti a pečlivém dodržení pokynů výrobce. Ve srovnání s reakcemi, při nichž dochází k namnožení cílových oblastí genomů (PCR a LAMP) jsou však antigenní testy většinou natolik jednoduché a nevyžadující poměrně nákladné přístrojové vybavení, že je lze provádět prakticky kdekoliv. Jsou také nesporně mnohem rychlejší – výsledky dostáváme během několika minut, a vzhledem k nákladům, jak na vybavení, ale i provoz, vysoce úspornější. Bohužel jsou někdy nabízeny za ceny, které mohou vyvolávat pochybnosti, zda jejich prodej pokrývá výrobní a dopravní náklady, a zda taková láce nemá vztah k jejich kvalitě.

Nehledě na negativní zkušenosti s pandemií jako takovou, na které se řada z nás bude snažit zapomenout pro možné riziko sebeobviňování, že si nepočínali tak, jak asi měli, i když se tím zbaví ke své škodě, ale někdy i všech ostatních, možnosti se poučit. Ti statečnější se budou snažit uvědomit si, co pozitivního si lze z vlastních a dokonce společnostních pandemických zkušeností odvodit pro dobu příští (https“//www.futuremedicine.com/pb-assets/eBooks/BTN-Diagnostics-and-Year-in.revieweBook.pdf).

Celkově se předpokládá, že naše zdravotnictví se bude muset znatelně proměnit nejen ve smyslu urychlení změn, v nichž zaostává (digitalizace), ale i v dalších aspektech, které se nezbytně dotknou lékařského školství včetně fakult, a nejen předchozího (gymnaziálního), ale dalšího vlastně celoživotního vzdělávání všech pracovníků, kteří jsou se zdravotní péči nějak spojeni. Znásobí se možnosti cirkulace lékařů v rámci domácích pracovišť, ale i zahraničních? Nebude třeba reorganizovat systém zdravotnických pracovišť, jejich vybavení a jejich umístění vzhledem k jejich dostupnosti? Již jsme zjistili, že semináře a konference nemusí být vázány na prezenci účastníků v místě konání. Jistě i v lékařské praxi budeme mnohem častěji využívat systém práce na dálku, což můžeme označit jako telemedicínu, neboť mnoho diagnostických, ale i léčebných prostředků může mít pacient u sebe či v sobě, a lékař s nimi bude moci komunikovat, aniž by měl pacienta ve své ordinaci, nebo byl u něho na návštěvě. V tom směru nám zkušenosti nabízí školský systém.

Šíře a rozsah změn vyvolaných zkušenostmi s pandemií bude mnohem více, než bylo na tomto místě naznačeno. Jen ještě jednu zásadní poznámku, sice není jednoduché správně se rozhodnout, řešíme-li situaci, která je pro nás nová a nemáme s ní žádné zkušenosti, jakmile je však získáme, měli bychom se rozhodovat s dostatečnou vehemencí a rychle.

Radim Brdička

Literatura

Aoki K, Nagasawa T, Ishii Y, et al.                                                                                   Clinical validation of quantitative SARS-CoV-2 antigen assays to estimate SARS-CoV-2 viral loads in nasopharyngeal swabs                                                                                            Journal of Infection and Chemotherapy 2021; 27/4: 613-616 .   https://doi.org/10.1016/j.jiac.2020.11.021

Arons MM, Hatfield KM, Reddy SC, et al. Presymptomatic SARS-CoV-2 Infections and Transmission in a Skilled Nursing Facility N Engl J Med 2020; 382:2081-2090
DOI: 10.1056/NEJMoa2008457

Butler-Laporte G, Lawandi A, Schiller I, et al.                                                                                                    Comparison of Saliva and Nasopharyngeal Swab Nucleic Acid Amplification Testing for Detection of SARS-CoV-2 A Systematic Review and Meta-analysis                                                                                          JAMA Intern Med. 2021; 181(3): 353-360. doi:10.1001/jamainternmed.2020.8876

Hirotsu Y, Maejima M, Shibusawa M, et al. Prospective study of 1308 nasopharyngeal swabs from 1033 patients using the LUMIPULSE SARS-CoV-2 antigen test: Comparison with RT-qPCR International Journal of Infectious Diseases 2021; 105:  7-14

Lee JJ. New coronavirus tests promise to be faster, cheaper and easier ScienceNews 2020, srpen. https://www.sciencenews.org/article/coronavirus-covid19-rapid-tests-rna-virus?signup=success

Pérez-García F, Romanyk J, Gómez-Herruz P, et al.  

Diagnostic performance of CerTest and Panbio antigen rapid diagnostic tests to diagnose SARS-CoV-2 infection(Article) Journal of Clinical Virology 2021; 137, Article number 104781

Raziq A, Kidakova A, Boroznjak R, et al. Development of a portable MIP-based electrochemical sensor for detection of SARS-CoV-2 antigen Biosensors and Bioelectronics 2021; 178,  Article number 113029

Saeed U, Uppal, SR, Piracha, ZZ, et al. Evaluation of SARS-CoV-2 antigen-based rapid diagnostic kits in Pakistan: formulation of covid-19 national testing strategy     Virology Journal 2021; 18, Issue 1, December, Article number 34

Thi VLD, Herbst K, BoernerK, et al. A colorimetric RT-LAMP assay and LAMP-sequencing for detecting SARS-CoV-2 RNA in clinical samples Science Translational Medicine  2020; 12/556: eabc7075
DOI: 10.1126/scitranslmed.abc7075

Thommes L, Burkert FR, Öttl K-W, et al. Comparative evaluation of four SARS-CoV-2 antigen tests in hospitalized patients                                                                               International Journal of Infectious Diseases, 2021; 105: 144-146

Vogels CBF, Brito AF, Wyllie AL, et al. Analytical sensitivity and efficiency comparisons of SARS-CoV-2 RT–qPCR primer–probe sets.                                             Nat Microbiol 2020; 5: 1299–1305. https://doi.org/10.1038/s41564-020-0761-6

Previous article S mocí roste odpovědnost pacientských organizací
Next article Spolek je jediná právní forma, která pacientské organizace ochrání před zneužitím
Radim Brdička
Prof.MUDr Radim Brdička, DrSc se narodil v roce 1933 v Praze, Studoval na Jiráskově gymnáziu v Resslově ulici, a po jeho zrušení na gymnáziu v ulici Dušní. Po maturitě v roce 1952 byl přijat ke studiu na fakultě všeobecného lékařství. Během studia pracoval jako demonstrátor na Ústavu patologické fyziologie prof, Hepnera a po promoci se dostal na umístěnku na plicní oddělení v Krásné Lípě u Rumburka. Po dvou letech naplněných prací v nemocnici, ale i vojenskou službou, byl přijat na základě konkursu na Ústav lékařské biologie, později Lékařské biologie a genetiky, kde pracoval až téměř do konce roku 1989. Jeho ústředním zájmem bylo studium genomové variability na úrovni experimentální, a později v rámci lidských populací, čemuž se věnoval po přechodu na Ústav hematologie a krevní transfuze , kde pracoval až do odchodu do důchodu. Byl jedním z prvních, který prosadil zdravotnickou akreditaci pro laboratoř molekulární genetiky, kterou na ÚHKT vedl. Absolvoval několik zahraničních pobytů např. na Istituto Superiore di Sanitá v Římě a oddělení genetiky v Pavii vedené v té době prof.Cavalli-Sforzou. Mimo jiné se podílel na výzkumu ČSAV na pracovišti prof.Šrama, kde se zabýval mutabilitou mitochondriální DNA.