Zlepšení diagnostiky a léčby TBC prostřednictvím výzkumu základních, aplikovaných a zdravotnických systémů (BAR)

V roce 2015 Světová zdravotnická organizace (WHO) odhadovala, že se mezi virem lidské imunodeficience (HIV) vyskytlo odhadem 10,4 milionu nových případů TBC, 1,8 milionu úmrtí a 580 000 případů tuberkulózy rezistentní vůči lékům s 1,4 miliony úmrtí na TBC. negativních lidí a dalších 0,40 milionu úmrtí na TBC spojenou s HIV. Africký region má přibližně jednu čtvrtinu celosvětových případů a nejvyšší míru případů a úmrtí v poměru k počtu obyvatel. Podíl případů TBC koinfikovaných HIV byl nejvyšší v zemích afrického regionu; celkově se odhaduje, že 33 % případů TBC je v této oblasti koinfikováno HIV. Jižní Afrika je jednou ze zemí s nejvyšším počtem případů incidentů v roce 2011 (410 000 - 600 000), což z ní činí jednu z 22 zemí s vysokou zátěží. Současné odhady naznačují, že 330 000 případů incidentů je koinfikováno virem HIV. Navzdory vyhlášení stavu nouze v roce 1996 a zavedení krátkých kurzů přímé pozorované terapie (DOTS) zůstává míra odhalení případů pod cílem WHO 85 %.

Strategie DOTS je propagována WHO jako optimální program pro kontrolu epidemie TBC. Podle WHO je léčba antibiotiky účinná asi u 90 % pacientů, avšak délka léčby enormně zatěžuje zdravotnické služby a pacienti léčbu často přestávají po zlepšení příznaků. To znamená, že pro programy kontroly TBC je extrémně náročné dosáhnout cíle WHO, kterým je 85% úspěšnost léčby. Předpokládá se, že zkrácení doby léčby významně ovlivní adherenci i výsledek léčby. Terapeutické možnosti jsou však extrémně omezené vzhledem k tomu, že za posledních 40 let došlo k malému vývoji antibiotik. Podstatně horší je situace u TB rezistentní na antibiotika. Nedávné molekulární epidemiologické studie poskytly přesvědčivé důkazy, že MDR-TB v Jižní Africe je způsobena většinou přenosem kmenů MDR, jak dokládají dobře zdokumentované klonální propuknutí a zvýšená míra primární rezistence (na některých místech až 80 %) mezi Případy MDR-TB.

Jedním z účinných prostředků boje proti lékově rezistentní TBC je rychlá diagnostika každé osoby s TBC a detekce všech potenciálně lékově rezistentních kmenů TBC v raných stádiích onemocnění. Stěrová mikroskopie zůstává nejmodernější diagnostikou v mnoha rozvojových zemích, ale tato metoda vykazuje nízkou citlivost, která je dále ohrožena koinfekcí HIV. Metody založené na kultivaci zůstávají zlatým standardem, ale jsou časově náročné, což často vede k rozsáhlým diagnostickým zpožděním.

WHO vyzvala k rozšíření přístupu ke kultivaci M. tuberculosis a testování citlivosti na léky (DST) jako součást globálního laboratorního strategického plánu WHO. V souladu s tím by 50 % celosvětové populace mělo získat přístup ke kultuře a službám DST do roku 2010 a rozšíření by mělo být dokončeno do roku 2015, pokrývající více než 5 miliard lidí. Ale i když lze přístup ke kultuře a kultuře založené na DST rozšířit v prostředí s nedostatkem zdrojů, pomalá doba (několik týdnů) kulturního DST omezuje dopad, který má na rozhodnutí o léčbě a výsledky pacientů. To platí zejména pro HIV infikované osoby s podezřením na TBC a děti, u kterých by rozhodnutí o léčbě nemělo být odkládáno kvůli rychlé progresi onemocnění a vysokému riziku časné mortality.

V červnu 2008 WHO doporučila použití line probe assay (LPA) pro rychlou detekci MDR-TB ve vzorcích sputa s pozitivním stěrem. Tyto LPA používají polymerázovou řetězovou reakci (PCR) k amplifikaci oblastí zájmu v mykobakteriálním genomu s následnou reverzní hybridizací na sekvenčně specifické sondy. Nejvýznamnějším komerčním produktem DST je test GenoType® MTBDRplus (HAIN Lifescience, GmbH, Nehren, Německo) pro použití ve vzorcích sputa pozitivních na nátěr nebo kultivačních izolátech. Obě metody detekují infekci komplexem M. tuberculosis a také mutace způsobující rezistenci vůči RIF (gen rpoB). Test MTBDRplus může detekovat rezistenci na INH analýzou genu katG a oblasti genu promotoru inhA. Senzitivita a specificita pro detekci INH a RIF rezistence pomocí genotypu MTBDRplus se ukázala jako vysoká. V roce 2013 byl genotyp MTBDRsl schválen WHO. Tento test druhé linie LPA umožňuje detekci rezistence na fluorochinolony, aminoglykosidy, CAP a EMB cílením na geny gyrA, rrs a embB u M. tuberculosis, v daném pořadí. Senzitivita genotypu MTBDRsl se pohybuje od 75 do 91 % pro detekci rezistence na fluorochinolony, 77 až 85 % pro rezistenci KANA, 80 až 87 % pro rezistenci na CAP a 57 až 69 % pro rezistenci na EMB.

Tato technologie má určitá omezení. Za prvé, ne všechny genotypy udělující rezistenci jsou známy a za druhé, metody DST nejsou všechny standardizované a liší se ve své výkonnosti. To může mít za následek suboptimální a proměnlivou citlivost molekulárních metod pro určitá léčiva. Formát metody s otevřenými zkumavkami také umožňuje potenciální křížovou kontaminaci amplikony, která může vést k nesprávné diagnóze a následnému špatnému zacházení s pacienty. Aby bylo možné tyto testy provádět, je tedy zapotřebí nákladná infrastruktura.

Alternativní řešení pro diagnostiku a DST bylo k dispozici v prosinci 2010, kdy WHO doporučila použití Xpert®MTB/RIF (Xpert), uzavřeného, ​​plně integrovaného a automatizovaného vnořeného testu PCR v reálném čase pro rychlou a současnou detekci M. tuberculosis. komplex a odolnost vůči RIF, pro použití jako první diagnostický test u podezřelých na TBC s rizikem MDR-TB a TBC spojené s HIV. Metoda umožňuje dekontaminaci vzorku, PCR a analýzu v reálném čase v rámci jediné plastové kazety na jedno použití. Doba obratu je méně než 2 hodiny. Xpert funguje dobře u vzorků pozitivních ve stěru a je příslibem pro zlepšení diagnostiky vzorků s negativním stěrem a extrapulmonální TBC a RIF rezistentních vzorků TBC. Tento systém se tedy může ukázat jako zvláště užitečný v prostředích, kde je vysoká míra koinfekce HIV. Test Xpert má však pouze ~70% citlivost pro detekci TBC ve vzorcích negativních na nátěr a poskytuje pouze informace o rezistenci vůči RIF. Kromě toho, pokud test ukazuje odolnost RIF, je třeba vzorek odeslat na DST druhé linie. Čas získaný rychlým testem je tedy ztracen potřebou konvenčních testů DST. Kromě toho test neposkytuje farmakogenetické informace, které mohou být zásadní pro formulaci vhodného léčebného režimu. Nedávno WHO schválila Xpert Ultra (Ultra), nástupce Xpert®MTB/RIF. Ultra si zachovává svou schopnost detekovat rezistenci k rifampicinu a uvádí se, že je desetkrát citlivější než jeho předchůdce Xpert®MTB/RIF s celkovou dobou chodu téměř poloviční.

Xpert a MDRplus byly úspěšně implementovány v jihoafrické národní zdravotnické laboratoři (NHLS). NHLS zavedlo MTBDRplus LPA v roce 2008 s cílem zkrátit dobu do zahájení léčby ve srovnání s kultivační diagnostikou. Navzdory laboratorní době obratu < 7 dnů byla doba do zahájení léčby v době, kdy byla diagnostikována MDR-TB, v průměru 55 dnů. Zkoumání příčiny dodatečného zpoždění ukázalo, že doba laboratorního obratu byla významně zkrácena, ale zůstala na 22 dnech pro vzorky s pozitivním stěrem a 29 dnů pro vzorky s negativním stěrem. To bylo vysvětleno velkým objemem vzorků vyžadujících testování a následné vyhodnocení testů před distribucí na kliniky. To zdůrazňuje potřebu nového vybavení diagnostické laboratoře pro rychlé zpracování a šíření genetických testů. Kromě toho tato studie také zdůraznila potřebu zlepšit zdravotní systémy, aby reagovaly na rychlé genetické testy. V době mezi odesláním diagnostické zprávy a zahájením léčby nebyla pozorována žádná změna (průměrně 21 dní, bez ohledu na diagnostickou metodu).

Je známo, že diagnostika u TBC je obtížná, ale zásadní pro kontrolní program. Navzdory nedávným pokrokům není diagnostika dosud dostatečně rychlá, levná a komplexní a ani zavedení přístroje Xpert dramaticky nezkrátilo čas do diagnózy nebo pravděpodobně udržení pacienta. V Jižní Africe byl Xpert představen a rychle rozšířen ve snaze řešit epidemii TBC, nicméně testovací zařízení je umístěno centrálně.

Vyšetřovatelé navrhují studii, která implementuje Xpert®MTB/RIF a Xpert Ultra pro testování TBC u symptomatických pacientů na POC, což by mohlo potenciálně zkrátit dobu do diagnózy, a tím zkrátit dobu do zahájení léčby ve srovnání s centralizovaným testováním.