Стратегии тестирования на COVID-19 после подавления первой вспышки

22 Травня 2020 5:56 Поділитися
Пора глобальных блокировок в связи с пандемией COVID-19 проходит, но становятся вероятными «локауты» отдельных регионов с ухудшившейся эпидемиологической обстановкой. При этом форсировать полное открытие могут либо те страны, что «закрылись» и сделали много-много тестов в начале пандемии, либо ведомые по особому курсу чьей-то твердой рукой (Швеция, Япония, Нидерланды, Люксембург, Беларусь). Допустить крупные вспышки в больницах и домах престарелых сейчас могут только самые «наивные» из стран, зато для профессиональных сообществ, промышленных и сельскохозяйственных производств наступает самая «горячая» пора.

Сможет ли Европа пройти через пандемию COVID-19 без массового ограничения прав и свобод так, как их понимают на Западе? Пока сравнения явно не в пользу либеральных подходов: о. Тайвань и Нидерланды похожи по размерам, но в 27-миллионной островной провинции КНР только 440 инфицированных и 7 умерших, а в 17-миллионной европейской стране более 5 тыс. человек погибли от вируса (Liu C.-H., Bos J., 2020). Жизнь в Тайване (включая открытые рестораны, магазины, школы) не претерпела существенных изменений, а карантин для путешественников из Европы начали вводить с 17 марта. В отличие от Нидерландов, где отказались от идеи добровольного использования приложения для контроля контактов с инфицированными, Тайвань весьма успешно использует такую систему конт­роля. Поскольку эпизод с COVID-19 далеко не исчерпан, либеральным ценностям с опорой на индивидуальную ответственность предстоит серьезная трансформация.

Вирус — будущий санитар бизнеса?

Так, вдруг, ни с того ни с сего в бараний рог скрутило паршивую овцу европейского пищепрома — предприятия мясной отрасли (а сколько им указывали на недопустимость эксплуататорского отношения к рабочей силе и возмутительную дешевизну продукции). И как тут объяснить, что пострадали не разные предприятия одного региона, а имеющие разную географическую привязку большие и маленькие, не только в Германии, но и во Франции, мясные производства? Мало ли было проблем у силезских шахтеров? Но теперь на них приходится половина выявляе­мых в Польше случаев COVID-19…

Тестирование – только с отслеживанием контактов

Как отмечено в отчете*, опубликованном Имперским колледжем Лондона (Imperial College London), «масштабное тестирование полимеразной цепной реакции (ПЦР) в общей популяции вряд ли ограничит передачу в большей степени, чем отслеживание контактов и изоляция, основанные только на симптомах, но может позволить раньше выпускать контактных из карантина». А кого еще стоит тестировать? Читаем там же: «Еженедельный скрининг медицинских работников и других групп риска, независимо от симптомов, с использованием ПЦР или других тестов для выявления инфекции уменьшит их вклад в передачу на 25–33%, помимо сокращения, достигнутого путем самоизоляции в связи с появлением симптомов». Посмотрим, как данная стратегия будет работать в нашей стране, где каждый пятый инфицированный — медик.

Самим больным от тестов мало пользы?

Норвежцы**, сделавшие много тестов (3,2 на 100 тыс. жителей), из которых 4,5% — положительные (каждый 22-й), будут продолжать тестировать массово, начиная привлекать тесты с использованием слюны. При этом испытывают следующие проблемы.

1. Положительная прогностическая ценность тестов может быть очень низкой в группах с небольшой распространенностью инфекции. Например, если один тест неизбирательно применить в популяции с распространенностью вируса 0,1% чувствительностью 90% и специфичностью 99,8%, то примерно два из трех положительных результатов будут ложноположительными.

2. У лиц, перенесших заболевание, остатки вируса на слизистой оболочке носа, горла и полости рта могут сохраняться в течение длительного времени, и положительный результат ПЦР можно получить, даже если они больше не заразны.

3. Мало пользы от тестирования получают лица с симптомами (высокой температурой тела, кашлем). Они рискуют длительной изоляцией себя, членов своих домохозяйств и других близко контактировавших в случае положительного результата.

Pro et contra разных видов тестов

У Организации экономического сотрудничества и развития (Organisation for Economic Cooperation and Development — OECD) есть интересное руководство, где четко описан опыт внедрения стратегий тестирования и отслеживания контактов***. Так, если целью является сдерживание распространения вируса, то в качестве лучшей стратегии называют уменьшение числа новых случаев значения ниже 100 в стране с таким количеством населения, как наша, с последующим тщательным отслеживанием цепочки заражений.

Как только число людей, инфицированных новым коронавирусом, будет успешно сокращено, новые волны вирусных инфекций необходимо будет подавлять быстро. Для достижения этой цели решающее значение имеют стратегии тестирования (OECD, 2020)

Тесты с использованием ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ) обычно обладают высокой чувствительностью и специфичностью. Процедура является трудоемкой и довольно длительной (анализ обычно длится пару часов, но вся логистика, связанная с отбором проб, транспортировкой и получением результатов может занять несколько дней) (табл. 1). Разные компании производят реагенты, которые часто нацелены на разные последовательности вирусного генетического материала. Некоторые компании разработали ускоренные методы ПЦР-РВ, и их также можно использовать на месте оказания медицинской помощи, например, в кабинете врача, вместо того чтобы отправлять в лабораторию.

Таблица 1. Достоинства и недостатки различных типов тестов для выявления коронавируса нового типа (OECD, 2020)
Точки приложения разных типов Вирус Его иммунный след в организме
ПЦР-РВ Антигенные ELISA Иммунохроматографический анализ (ИХА)
«ЗА» Высокие чувствительность и специфичность

Быстрые, можно применять «у постели больного»

Простые

Быстрые

Могут быть использованы «у постели больного»

Высокая специфичность

Более точные, чем ИХА

Результаты — количественные

Менее ресурсоемкие, чем ELISA

Могут быть использованы «у постели больного» при достаточной валидации (потенциал для безрецептурного отпуска)

«ПРОТИВ» Трудоемкость

Большинство из них применяют в лаборатории, причем не в каждой

Риск ложноотрицательных результатов (в основном из-за сбора материала)

Возможна нехватка изделий для сбора и реагентов

Сложность разработки

Чувствительность ниже, чем у ПЦР-тестов

 

Дают ложноотрицательные результаты при использовании в начале болезни, когда выработка антител еще слабая

Возможность ложноположительных результатов (перекрестная чувствительность к другим инфекциям)

Возможна нехватка реагентов

Выполняют в лаборатории

Ресурсоемкие, 1–5 ч

Разрабатывались для других целей, недостаточно валидированы

Результаты — качественные

Недостаточно валидированы

 

Два принципиально разных типа тестов:
1) для определения наличия в организме вируса (его РНК или антигенов);
2) для выявления иммунного ответа человеческого организма на этот вирус

Одним из основных преимуществ теста на антиген является скорость, позволяющая получить результаты в считанные минуты, причем в месте оказания медицинской помощи. Однако антигенные тесты могут не выявить все активные инфекции, поскольку они не работают так, как тест ПЦР. Антигенные тесты очень специфичны для вируса, но не так чувствительны, как молекулярные ПЦР-тесты. Это означает, что положительные результаты тестов на антигены очень точны, но отрицательные результаты не исключают заражение. Имея это в виду, отрицательные результаты теста на антиген могут потребовать верификации с помощью теста ПЦР до принятия решения о лечении или предотвращения возможного распространения вируса из-за ложноотрицательного результата.

Как только пациент выздоровел, вирус выводится из организма пациента, и молекулярные тес­ты больше не могут определить, был ли этот человек ранее инфицирован. Использование тес­тов на антитела для выявления иммунных лиц поставляет информацию для управления распространением заболевания. Выработка антител может зависеть от хозяина (то есть варьировать в зависимости от общих характеристик человека, таких как состояние его здоровья и предшествующее воздействие аналогичных возбудителей). В случае SARS-CoV-2 ранние исследования показывают, что большинство пациентов сероконвертируют (то есть начинают продуцировать антитела) между 7-м и 11-м днями пос­ле воздействия вируса. Это означает, что, в отличие от молекулярных тестов, серологические не подходят для определения того, кто должен быть изолирован, чтобы избежать распространения заболевания. Важно помнить, что ни предназначенные для ферментного иммуносорбентного анализа (enzyme-linked immunosorbent assay — ELISA), ни иммунохроматографические (ИХА) тесты не были полностью разработаны для SARS-CoV-2, и их истинные клинические показатели в основном неизвестны. Таким образом, отрицательный тест не исключает возможности инфицирования человека и наоборот.

Три компонента управления

Во-первых, необходимо интенсивное и эффективное тестирование, расследование и отслеживание (testing, tracking and tracing — TTT). При правильном применении ТТТ является наиболее многообещающим подходом в краткосрочной перспективе для взятия эпидемии под конт­роль, не прибегая к широким ограничениям в социальной и экономической жизни. Такой подход также обеспечивает ключевую информацию о распространении эпидемии.

Во-вторых, серологическое тестирование целевых приоритетных групп населения (например работников здравоохранения и других служб) можно использовать, чтобы позволить им работать без необходимости повторной самоизоляции. Потенциально этот подход также может быть расширен для охвата большей части населения, что поможет быстрее возобновить экономическую деятельность.

В-третьих, как только быстрые серологические тесты станут достаточно надежными для использования в больших масштабах, можно будет оценивать перспективы достижения группового иммунитета и корректировать меры социального дистанцирования.

Поскольку значительная доля эпизодов вторичной передачи вируса происходит до начала заболевания от бессимптомных или предсимптомных лиц, отслеживание контактов должно захватывать несколько дней до появления симптомов. Примеры Южной Кореи и Сингапура показывают, как им удалось взять под контроль вспышку COVID-19 за относительно короткий период путем реализации пакета инициатив, в которых ТТТ был ключевым компонентом (табл. 2).

Таблица 2. Содержание компонентов ТТТ в Южной Корее и Сингапуре
Тестирование Расследование и штрафы Отслеживание
Цифровая Южно-Корейская стратегия
Следуя урокам, извлеченным из предыдущих вспышек SARS и MERS, Южная Корея (далее — Корея) разработала мощную инфраструктуру для производства тестовых наборов, их распространения и лабораторного анализа после стратегического раннего решения очень строго отслеживать большинство возможных случаев. Были разработаны инновационные решения, такие как тоннельные центры тестирования для отбора проб у людей, остающихся в своей машине. Часть из более чем 600 центров имели прозрачные «телефонные будки», откуда работники здравоохранения брали мазки из горла, используя толстые резиновые перчатки, встроенные в стены камеры. Во многих офисах, отелях и других крупных зданиях были установлены тепловизоры для выявления лиц с лихорадкой После тестирования подозрительных случаев те, у кого выявлен положительный результат, отслеживаются и получают лечение бесплатно, а лицам, которые должны быть изолированы, начисляют субсидии. Люди, которым приказано пройти карантин, должны загрузить приложение для мобильного телефона, которое предупреждает чиновников в случае, если пациент нарушает изоляцию. Штрафы за нарушение карантина могут составить около 2300,2 евро. Недостаток этой системы отслеживания связан с вопросами конфиденциальности, а также мерами, препятствующими передвижению зараженных людей Этому способствует требование телефонных компаний, чтобы все клиенты указывали свои настоящие имена и национальные регистрационные номера. Для идентификации контактов пациентов используют камеры видеонаблюдения и транзакции по кредитным и дебетовым картам (самая высокая доля безналичных транзакций в мире). Когда человек дает положительный результат и все контакты не могут быть идентифицированы, то подробная информация о его/ее движениях отправляется текстовым сообщением жителям, живущим поблизости. Результаты этих схем отслеживания публикуются через веб-сайты национальных и местных органов власти, бесплатные приложения для смартфонов, показывающие места заражения, и обновления текстовых сообщений о новых местных случаях
Сингапурская универсальная стратегия, позволившая контролировать эпидемию COVID-19 без серьезных нарушений в повседневной жизни
Развернуто в учреждениях медицинской помощи, на испытательных станциях и в прозекторских учреждениях Жителям были предоставлены субсидии для стимулирования их обращения в специально развернутую сеть пунктов медицинской помощи, что позволило отслеживать многие случаи. Все подтвержденные случаи были немедленно изолированы в больницах для предотвращения дальнейшей передачи. Расходы на лечение несло правительство, в том числе для пациентов из-за рубежа Закон об инфекционных заболеваниях предоставляет юридические полномочия для принудительного отслеживания контактов и карантина, а также для судебного преследования тех, кто не соблюдает (штраф может составлять 6400 евро, тюремное заключение сроком на 6 мес или и то, и другое). Сотрудничество между должностными лицами здравоохранения, армией и полицией ведется с целью отслеживания людей, например, с использованием видеонаблюдения и визуализации данных, проведения трудоемких детективных расследований. Последнее включает прямые интервью с пациентом и всеми выявленными контактами, при этом им звонят по телефону и запрашивают несколько деталей, чтобы определить их историю движения за 7 дней до появления симптомов. Посредством личных визитов каждому лицу выдается юридический карантинный приказ. Расследование также включает проверку квитанций и карточных платежей для отслеживания перемещений зараженного человека

 

ТТТ в контексте COVID-19

Рисунок
Количество проведенных тестов на 1000 жителей

1. Тестирование (рисунок). В настоящее время золотым стандартом является тест ПЦР-РВ, но некоторые страны ввели молекулярные экспресс-тесты, основанные на тех же принципах (например изотермическая амплификация — прим. ред.), но более быстрые и менее ресурсоемкие. В случае SARS-Cov-2 особенно важно расширить тестирование на бессимптомные или предсимп­томные случаи.

2. Расследование — определение места заражения с целью предотвращения дальнейшего распространения вируса. Точная локализация инфицированных пациентов и мониторинг соблю­дения мер изоляции является ключом к ограничению заражения.

3. Отслеживание — выявление всех людей, которые были в тесном контакте с инфицированным COVID-19, по крайней мере с начала его заболевания и в идеале за несколько дней до этого. Эти контакты в идеале должны быть помещены в карантин по крайней мере на 14 дней (верхняя граница инкубационного периода COVID-19), либо в их домах, либо в конкретном учреждении. Это также подразумевает наблюдение за контактами для мониторинга симптомов и признаков инфекции и последующее тестирование на наличие инфекции.

Чтобы снизить риск «второй волны», 70–90% всех людей, с которыми инфицированный человек вступает в контакт, должны быть прослежены, проверены и изолированы в случае заражения. Как бы ни были велики организационные трудности и затраты на организацию ТТТ, они все равно уступают последствиям длительной блокировки

Из-за специфической характеристики вируса SARS-CoV-2 (высокая инфекционность, длительный инкубационный период, наличие бессимп­томных случаев) отслеживание контактов и изоляция могут не сдержать вспышки COVID-19, если не будут достигнуты очень высокие уровни отслеживания контактов (Hellewell J. et al., 2020). На этапе после первой волны пандемии основная цель ТТТ состоит в том, чтобы выявить и максимально подавить локальные вспышки.

Кто должен быть проверен?

Если предположить, что тест может быть проведен большинству населения, считается, что делать это нужно каждые 2 нед. Это будет чрезвычайно дорого, но, тем не менее, стоимость будет тривиальной по сравнению со стоимостью блокировки. Тем не менее существуют огромные логистические проблемы и властям необходимо определить приоритетность тех, кто должен быть проверен (Стратегия ВОЗ, 2020).

Приоритетными для организации молекулярного тестирования первоначально будут госпитализированные пациенты, группы риска, медики. После того, как возможности тестирования будут увеличены в достаточной степени, тесты могут быть распространены на подозреваемые несерьезные случаи и на людей, которые имели контакт с подтвержденными случая­ми. Это может позволить целенаправленную изоляцию инфицированных, в том числе тех, у кого нет симптомов.

В отсутствие достоверной информации о контактах между людьми приоритетной группой для повторного тестирования могут быть так называемые суперразносчики (super-spreaders). Это люди, которые вступают в контакты со многими другими людьми в рамках своей повседневной деятельности (помимо медицинских работников, к ним относятся сотрудники супермаркетов и ​​продуктовых магазинов, служб доставки, водители общественного транспорта). Среди суперразносчиков также могут проводиться серологические тесты как часть стратегии возобновления экономической активности.

Если быстрые серологические тесты будут использоваться для поддержки людей, вновь вовлеченных в экономическую и социальную деятельность, то их иммунный статус может быть записан в личном журнале, таком как «паспорта», рассматриваемые в Германии и Великобритании. Лица с иммунным ответом могут быть освобождены от ограничений на перемещения, предпоч­тительно в сочетании с молекулярно-диагностическим тестом, чтобы подтвердить, что у человека нет активной инфекции.

Получение информации об эволюции эпидемии (эпиднадзор)

Например, в Германии предлагают регулярно проверять иммунитет около 100 тыс. человек, что может позволить в будущем предоставлять «сертификаты иммунитета». Тем не менее надежность серологических тестов по-прежнему является серьезной проблемой, поэтому правительства пытаются выбрать наиболее подходящий и ждут, когда появятся независимые проверки. Так, неподтвержденные данные свидетельствуют о том, что многие доступные в настоящее время серологические тесты не особенно точны (Cassaniti I. et al., 2020).

COVID-19 вызвал активизацию применения множества технологий мониторинга мобильности населения. Примерами являются отчеты о мобильности Google и пакет Unacast.

В Бельгии аналогичный мониторинг обеспечивается путем агрегирования неперсонализированных данных от трех поставщиков телекоммуникационных услуг (Cloot, 2020). Для отслеживания конкретных людей, кроме этого, используют браслеты GPS-мониторинга (Barrett Е., 2020; Zastrow М., 2020).

Европейская комиссия 8 апреля приняла рекомендацию с шагами и мерами по разработке общего подхода ЕС для использования мобильных приложений и мобильных данных. В июне 2019 г. года на каждые 100 человек, проживающих в странах ОЭСР (по данным OECD, Broadband Portal), приходилось 113 подписок на мобильную широкополосную связь, то есть подавляющее большинство населения носит устройства, позволяющие сопоставить данные о местонахождении от разных людей и проинформировать тех из них, которые могли подверг­нуться воздействию.

Существуют также решения по отслеживанию контактов без ущерба для конфиденциальности путем обмена сообщениями через Bluetooth, которые согласно Общеевропейской инициа­тиве по отслеживанию конфиденциальности (PEPP-PT) направлены на обеспечение отслеживания контактов с защитой конфиденциальности (PEPP-T, 2020).

Список использованной литературы

1. Barrett E. (2020) Hong Kong launches massive surveillance operation to track suspected coronavirus cases, https://fortune.com/2020/03/19/coronavirus-hong-kong-quarantine-tracking.
2. Cassaniti I. et al. (2020) Performance of VivaDiagTM COVID-19 IgM/IgG Rapid Test is inadequate for diagnosis of COVID-19 in acute patients referring to emergency room department. Journal of medical virology, http://dx.doi.org/10.1002/jmv.25800.
3. Cloot A. (2020) Coronavirus: le cabinet De Block dit «oui» à l’utilisation des données télécoms, https://plus.lesoir.be/286535/article/2020-03-12/coronavirus-le-cabinet-de-block-dit-oui-lutilisation-des-donnees-telecoms.
4. Hellewell J. et al. (2020) Feasibility of controlling COVID-19 outbreaks by isolation of cases and contacts. The Lancet Global Health, Vol. 8/4, pp. e488–e496.
5. Liu C.-H., Bos J. (2020) Could the ‘liberal’ Dutch have learned from Taiwan’s approach to coronavirus? The Guardian, May 19.
6. PEPP-T (2020) Pan-European Privacy Preserving Proximity Tracing, pepp-pt.org.
7. WHO (2020) Laboratory testing strategy recommendations for COVID-19, World Health Organization, Geneva, https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/331509/WHO-COVID-19-lab_testing-2020.1-eng.pdf.
8. Zastrow M. (2020) South Korea is reporting intimate details of COVID-19 cases: has it helped? Nature, http://dx.doi.org/10.1038/ d41586-020-00740-y.
Дарья Полякова
*Report 16 — Role of testing in COVID-19 control. 23 April 2020 (http://www.imperial.ac.uk/mrc-global-infectious- disease-analysis/covid-19/report-16-testing).
**COVID-19-EPIDEMIEN: Kunnskap, situasjon, prognose, risiko og respons i Norge etter uke 18. Folkehelseinstituttet, 5, mai 2020 (https://www.fhi.no/contentassets/c9e459cd7cc24991810a0d28d7803bd0/notat-om-risiko-og-respons-2020-05-05.pdf.
***OECD Policy Responses to Coronavirus (Covid-19). Testing for COVID-19: A way to lift confinement restrictions. Organisation for Economic Co-operation and Development, May 2020 (http://www.oecd.org/coronavirus/policy-responses/testing-for-covid-19-a-way-to-lift-confinement-restrictions-89756248).

Коментарі

Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим

Добавить свой

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

*

Інші статті розділу


Останні новини та статті