Diagnostika COVID-19/DARTS (vývoj a vyhodnocení rychlého testování na vypuknutí SARS-CoV-2)

ledna 2020 byl nový koronavirus identifikován jako příčina propuknutí nevysvětlitelného zápalu plic ve městě Wuhan, provincie Hubei, Čína. Tento koronavirus byl později pojmenován SARS-CoV-2 a onemocnění, které způsobuje COVID-19.

SARS-CoV-2 je nesegmentovaný RNA virus s pozitivním smyslem a je součástí rodiny koronavirů. Podobně jako virus systémového akutního respiračního syndromu (SARS) se váže na receptor angiotensin-konvertujícího enzymu 2 (ACE2) umístěný na alveolárních buňkách typu II a střevním epitelu. SARS-CoV-2 může vést k těžkému syndromu akutní respirační tísně (ARDS), který je charakterizován difúzním alveolárním poškozením a přímým virovým cytopatickým účinkem na pneumocyty. Někteří pacienti, u kterých se rozvine COVID19, mohou reagovat fulminantní reakcí „cytokinové bouře“.

K 23. březnu 2020 bylo ve 168 zemích hlášeno celkem 374 921 případů COVID-19 s celkovým počtem více než 16 411 úmrtí (úmrtnost mezi potvrzenými případy 4,4 %) (Centrum zdrojů Coronavirus Johna Hopkinse). Více než 293 425 případů a 13 258 úmrtí bylo hlášeno ze zemí mimo pevninskou Čínu. Světová zdravotnická organizace (WHO) vyhlásila 12. března vypuknutí SARS-CoV-2 za pandemii v souvislosti s nouzovým stavem veřejného zdraví mezinárodního znepokojení (PHEIC) [4]. Evropa se rychle stala epicentrem pandemie a ve Spojeném království případů denně přibývá. K 23. březnu 2020 bylo ve Spojeném království 6 724 potvrzených případů, včetně 190 potvrzených pacientů v nemocnici St George's Hospital NHS Trust (23. března 2020, Dr. Breathnach, osobní komunikace).

Vzhledem k nedostatku validovaného sérologického testu zůstává skutečný počet, a tedy i podíl lidí, u kterých se vyvinula asymptomatická infekce, neznámý. To znamená, že přesný odhad úmrtnosti případů zůstává nepolapitelný. Kvůli nárůstu počtu diagnostických vzorků trvají testy déle, než se očekávalo. Mezi hlavní priority pro usnadnění zásahů v oblasti veřejného zdraví patří spolehlivá laboratorní diagnostika. Okamžité zjištění případu je nezbytné pro zajištění rychlého a účinného vysledování kontaktu, provádění preventivních a kontrolních opatření infekce podle doporučení WHO a sběr relevantních epidemiologických a klinických informací.

Vzhledem k nedostatku validovaného sérologického testu zůstává skutečný počet, a tedy i podíl lidí, u kterých se rozvinou asymptomatické infekce, neznámý. To znamená, že přesný odhad úmrtnosti případů zůstává nepolapitelný. Vzhledem k nárůstu počtu vzorků k diagnostice trvají testy déle, než se očekávalo. Mezi hlavní priority pro usnadnění zásahů v oblasti veřejného zdraví patří spolehlivá laboratorní diagnostika. Rychlé potvrzení případu je nezbytné pro zajištění rychlého a účinného vysledování kontaktu, provádění preventivních a kontrolních opatření infekce podle doporučení WHO a sběr relevantních epidemiologických a klinických informací.

Zkušenost z Číny je taková, že asi 15 % pacientů s potvrzenou infekcí vyvine závažné onemocnění a asi 5 % onemocní kriticky. Ve Spojeném království modelová analýza provedená týmem Imperial College COVID-19 Response Team naznačuje, že i při implementaci sebeizolačních opatření (domácí karanténa a sociální distancování) budou limity přepětí jak pro všeobecná oddělení, tak pro lůžka JIP osminásobně překročeny. . Uvolnění těchto zmírňujících opatření navíc pravděpodobně povede k opětovnému nárůstu případů, dokud nebude k dispozici účinná vakcína – což se neočekává za nějakých 12–18 měsíců. Můžeme tedy jednoznačně očekávat významný počet hospitalizovaných pacientů s infekcí COVID-19 ve Spojeném království v následujících měsících.

Vývoj SARS-CoV-2 antigenu a testu laterálního toku protilátek (LFA) vedl Mologic, společnost se sídlem v Bedfordu. Použijeme prototyp LFA a ELISA, které jsou připraveny k předběžnému vyhodnocení, a následně tyto testy na místě použijeme k vyhodnocení testu na POC. LFA byly vyvinuty pro detekci antigenu SARS-CoV-2 ve výtěrech z krku/nosu a detekci IgG a IgM v krvi/séru a detekci antigenu SARS-CoV-2, IgG, IgM a IgA ve slinách. Sliny jsou vzrušující vzorek k použití, protože jejich použití je mnohem snazší než použití krve nebo výtěru z krku / nosu pro potenciální samotestování.

V současné době navíc není známo, proč se u některých pacientů rozvine závažný COVID-19, zatímco jiní postižení stejnou infekcí SARS-CoV-2 vykazují pouze mírné příznaky. Komorbidity, jako je hypertenze, onemocnění ledvin a diabetes, byly spojeny s horší prognózou a klinickými výsledky. U části pacientů mladšího věku a bez komorbidit se však také rozvine závažné onemocnění – a je důležité lépe porozumět imunopatogenezi těžké infekce COVID-19.

Využití diagnostiky vyvinuté v rámci této studie zlepší řízení případů COVID-19. LFA jsou rychlé, snadno použitelné a navržené tak, aby byly cenově dostupné po celém světě. Rychlá diagnostika SARS-CoV-2 s detekcí antigenu umožní rychlé třídění pacientů v nemocnici, v ordinacích praktických lékařů a na dalších místech, jako jsou imigrační oblasti. Jsou dostatečně levné, aby byly vhodné pro použití v zemích s nízkými a středními příjmy. Použití detekce protilátek umožní jak diagnostiku imunologické odpovědi na akutní infekce, tak i poté, co se pacienti později uzdraví. Pro správné využití těchto testů je nezbytné porozumět dynamickým imunopatologickým změnám v průběhu času.

Charakterizace imunitní odpovědi a citlivosti a její asociace s virovou clearance a progresí onemocnění u velkých kohort s různou závažností onemocnění je důležitá pro napomáhání předpovědi klinických rizik a hodnocení potenciálu pro nové imunoterapeutické intervence. Charakteristiky imunitní odpovědi mohou mít prediktivní a prognostickou hodnotu, přičemž časné adaptivní imunitní odpovědi mohou korelovat se zlepšenými klinickými výsledky.