Діагностика для COVID-19: перехід від реагування на пандемію до контролю

На початку пандемії COVID-19 Тедрос Адханом Гебрейесус, генеральний директор ВООЗ, закликав країни «тестувати, тестувати, тестувати». Він сказав, що тестування, ізоляція та відстеження контактів повинні бути основою відповіді глобальній пандемії.

coronovirus test

Реакція діагностичної галузі була вражаючою. Наразі в комерційних цілях доступні понад 1000 марок діагностичних тестів, і ще більше їх розробляються.


Однак ці цифри маскують загальні проблеми, з якими стикаються численні країни, такі як створення потенціалу для тестування, глобальна конкуренція за доступ до діагностичних комплектів і витратних матеріалів. (включаючи мазки для забору зразків), вибір правильного тесту для правильної ситуації та забезпечення того, що тести мають зовнішнє підтвердження.


Заходи в галузі охорони здоров’я, такі як карантин і відстеження контактів, дозволять контролювати інфекцію в громаді таким чином, щоб мінімізувати порушення в суспільстві та економіці. Поява варіантів, що викликають занепокоєння (ЛОС), які все легше передаються, також підкреслило необхідність прискорити розгортання вакцин, одночасно нарощуючи тестування в громаді за допомогою заходів громадського здоров’я, щоб уповільнити поширення таких варіантів.


Відповідь на пандемію COVID-19 привела до використання тестування за межами медичних закладів у безпрецедентних масштабах як інструменту громадської охорони здоров’я для забезпечення безпечного середовища для шкіл, робочих місць і масових зібрань для спортивних, музичних, релігійних та соціальні заходи. Уряди та авіакомпанії зобов’язали проводити тестування, щоб дозволити відновити подорож у безпечний спосіб. Політики намагаються визначити найкращі тести для застосування в різних умовах для ведення пацієнтів, виявлення випадків та контролю над спалахом, часто з обмеженнями через невизначений ланцюжок поставок, недостатню кількість робочої сили та недостатні дані досліджень для формування політики.

Ці проблеми посилюються тим фактом, що пандемія COVID-19 виявила лінії розломів і несправедливості в системах охорони здоров’я не лише в країнах з низьким і середнім рівнем доходу, а й у країнах з високим рівнем доходу. У багатьох випадках фрагментація між охороною здоров’я, з одного боку, та політичними та економічними пріоритетами, з іншого, призвела до плутанини у прийнятті політичних рішень щодо того, як контролювати пандемію, зберегти життя, уникнути соціальних руйнувань та захистити економіку, яка призвело до того, що громадськість отримує недостатньо чіткі або послідовні повідомлення.


У цьому огляді ми обговорюємо, як роль діагностики як у клінічній медицині, так і в боротьбі з пандемією розвивалася з часом із збільшенням знань про вірус SARS-CoV-2 та його шляхи передачі, а також розуміння того, що йому судилося стати ендемічний.

Ключові діагностичні тести для ведення пацієнтів та боротьби з пандемією

За допомогою найсучасніших технологій розроблено безпрецедентну кількість нових діагностичних тестів на COVID-19. Три типи діагностичних тестів мають відношення до ведення пацієнтів та контролю пандемії:

  • тести на ампліфікацію молекулярних або нуклеїнових кислот (наприклад, ПЛР-тести), які виявляють вірусну РНК;
  • тести на антиген, які виявляють вірусні білки (наприклад, нуклеокапсидні або спайкові білки);
  • і серологічні тести, які виявляють антитіла хазяїна у відповідь на інфекцію, вакцинацію або обидва.

Перші два типи тестів можна використовувати для діагностики гострої інфекції. Навпаки, серологічні тести дають лише непрямі докази інфекції через 1–2 тижні після появи симптомів, і їх найкраще використовувати для спостереження. Поки не буде кращого розуміння корелятів захисту, клінічні показання для серологічного тестування в медичних установах є недостатніми.


Усі три типи тестів доступні як лабораторні аналізи та тести на місці надання допомоги чи в разі потреби, які можуть проводити непрофесійні медичні працівники за межами лабораторних умов та з мінімальною підготовкою. Жоден тест не є ідеальним. Хоча чутливість і специфічність є важливими атрибутами тесту, встановлення правильного діагнозу у пацієнта також залежить від часу взяття зразка відносно стадії інфекції (наприклад, днів після появи симптомів), якості забору зразків, вміння використовувати який проводиться тест, і правильна інтерпретація результатів. Для молекулярних або антигенних тестів найвища чутливість спостерігається, коли вірусне навантаження високе, що виникає на початку інфекції.

Особливі характеристики інфекції SARS-CoV-2, які впливають на стратегії тестування

  • SARS-CoV-2 має кілька характеристик, які відрізняють його від сезонних коронавірусів і SARS-CoV, що має глибокі наслідки для стратегій тестування.

Безсимптомні та безсимптомні популяції, що викликають передачу

Високі концентрації вірусу можуть бути виявлені в носових ходах інфікованих осіб незалежно від їх клінічних проявів.

  • Інфекції SARS-CoV-2 класифікуються як безсимптомні, безсимптомні або симптоматичні. Ця характеристика означає, що тільки тестування на основі симптомів недостатньо для контролю поширення вірусу, тому тестування в громаді є пріоритетом.

Особливе занепокоєння викликають медичні працівники та люди, які працюють у будинках інтернатного типу для людей у віці 65 років і старше, які мають високий ризик ненавмисної передачі інфекції SARS-CoV-2 своїм членам сім’ї та тим, хто перебуває під їх опікою.

Тривалість інфекційності

Дані зі 113 досліджень, проведених у 17 країнах, показують, що вірусну РНК SARS-CoV-2 можна виявити вже за 6 днів до появи симптомів, концентрації досягають піку приблизно під час появи симптомів або через кілька днів, і зазвичай її неможливо виявити з верхньої частини зразків дихальних шляхів приблизно через 2 тижні після появи симптомів і без істотних відмінностей між дорослими та дітьми.

Вірусне навантаження із зразків нижніх дихальних шляхів може бути вищим, досягати піку пізніше та зберігатися довше, ніж навантаження із зразків верхніх дихальних шляхів.


Дослідження з використанням вірусних культур показують, що, хоча пацієнти можуть залишатися РНК-позитивними протягом тижнів після появи симптомів, живий вірус не можна культивувати із зразків, зібраних пізніше, ніж через 9 днів після появи симптомів, що свідчить про те, що середній період інфекційності та ризик передачі можуть бути обмежені до періоду від 2 до 3 днів до і 8 днів після появи симптомів.

РНК-позитивні культурально-негативні зразки можуть представляти виявлення геномних фрагментів, а не активно реплікацію вірус.

На малюнку 1 показана схема вірусної динаміки та реакції антитіл на інфекцію SARS-CoV-2 у пацієнта з симптомами та оптимальні часові рамки для розгортання різних типів тестів.

Терміни оптимального використання різних діагностичних тестів для виявлення COVID-19 та відповіді господаря
Мал.1. Терміни оптимального використання різних діагностичних тестів для виявлення COVID-19 та відповіді господаря

Висновок

Пандемія COVID-19 спонукала до розробки широкого вибору діагностичних тестів. Вибір того, який тест використовувати в яких умовах, вимагає ретельного розгляду мети тестування та доступних ресурсів, а також балансування характеристик тесту щодо точності, доступності, доступності та швидкості, з якою необхідні результати.

Для виявлення випадків COVID-19 найкращим є молекулярні тести з їх високою чутливістю та високою специфічністю. Для скринінгу безсимптомних інфекцій у громадах, щоб перервати ланцюг передачі, чутливість тесту може бути другорядним фактором щодо частоти тестування та часу отримання результату.

Стратегії тестування розвивалися з різними фазами пандемії

Незважаючи на те, що тестування є основою діагностики та лікування пацієнтів, тестування також використовується в безпрецедентних масштабах в умовах за межами охорони здоров’я, для скринінгу для захисту клінічно вразливих, на прикордонних переходах, щоб звільнити людей з карантину, і в громадах, щоб створити безпечне середовище для відновлення економічного відновлення та соціально-культурної діяльності.


Пандемія має стати тривожним закликом для країн інвестувати в систему діагностики та нагляду, яка є основою системи охорони здоров’я з відповідними технологіями на кожному рівні, а також інвестувати в підключення даних, щоб клініцисти та політики більше інструментів у їхньому розпорядженні для практики точної медицини, а також для швидкого дослідження ранніх повідомлень про можливі спалахи.

Також слід розробити стратегії тестування, щоб сприяти глобальному нагляду за генетичними послідовностями SARS-CoV-2 і забезпечити зв’язки, які дозволять швидко ідентифікувати зміни в передачі або вірулентності, або обох у глобальному масштабі.