Forbedring af TB-diagnose og -behandling gennem grundlæggende, anvendt og sundhedssystemforskning (BAR)

I 2015 anslog Verdenssundhedsorganisationen (WHO), at der var anslået 10,4 millioner nye TB-tilfælde, 1,8 millioner dødsfald og 580 000 tilfælde af lægemiddelresistent TB med 1,4 millioner dødsfald som følge af TB blandt human immundefektvirus (HIV) negative mennesker, og yderligere 0,40 millioner dødsfald som følge af HIV-associeret TB. Den afrikanske region har cirka en fjerdedel af verdens tilfælde, og den højeste andel af tilfælde og dødsfald i forhold til befolkningen. Andelen af ​​TB-tilfælde co-inficeret med HIV var højest i landene i den afrikanske region; samlet set blev 33 % af TB-tilfældene anslået til at være co-inficeret med HIV i denne region. Sydafrika er et af landene med det højeste antal hændelser i 2011 (410.000 - 600.000), hvilket gør det til et af de 22 lande med høj byrde. Aktuelle skøn tyder på, at 330.000 af tilfældene er co-inficeret med HIV. På trods af at de blev erklæret en nødsituation i 1996 og implementeringen af ​​Direct Observed Therapy Short Courses (DOTS) forbliver antallet af tilfælde af opdagelse under WHO-målet på 85 %.

DOTS-strategien fremmes af WHO som det optimale program til at kontrollere TB-epidemien. Ifølge WHO er antibiotikabehandling effektiv hos omkring 90 % af patienterne, men behandlingens varighed lægger en enorm byrde på sundhedsvæsenet, og patienter stopper ofte med at tage behandlingen, når symptomerne er blevet bedre. Dette indebærer, at det er ekstremt udfordrende for TB-kontrolprogrammer at nå WHO's mål om 85 % vellykket behandling. Det antages, at en afkortning af behandlingsvarigheden vil have en betydelig indvirkning på adhærens såvel som behandlingsresultat. Imidlertid er de terapeutiske muligheder ekstremt begrænsede, da der har været lidt antibiotikaudvikling i løbet af de sidste 40 år. Situationen med hensyn til antibiotikaresistent TB er betydeligt værre. Nylige molekylære epidemiologiske undersøgelser har givet overbevisende beviser for, at MDR-TB i Sydafrika hovedsageligt er forårsaget af overførsel af MDR-stammer, som vist ved veldokumenterede klonale udbrud og forhøjede rater af primær resistens (nogle steder så høj som 80 %) blandt MDR-TB tilfælde.

Et af de effektive midler til bekæmpelse af lægemiddelresistent TB er hurtig diagnosticering af enhver person med TB og påvisning af potentielt lægemiddelresistente TB-stammer i de tidlige stadier af sygdommen. Udstrygningsmikroskopi er fortsat den nyeste diagnostik i mange udviklingslande, men denne metode viser dårlig følsomhed, som er yderligere kompromitteret af HIV co-infektion. Kulturbaserede metoder forbliver guldstandarden, men er tidskrævende, hvilket ofte fører til omfattende diagnostiske forsinkelser.

WHO har opfordret til at udvide adgangen til M. tuberculosis kultur og lægemiddelmodtagelighedstest (DST) som en del af WHO's globale laboratoriestrategiske plan. I overensstemmelse hermed skulle 50 % af den globale befolkning have fået adgang til kultur og sommertid-tjenester i 2010, og opskaleringen skulle være afsluttet i 2015 og dække mere end 5 milliarder mennesker. Men selvom adgangen til kultur- og kulturbaseret sommertid kan udvides i ressourcesvage omgivelser, begrænser den langsomme omløbstid (adskillige uger) af kulturbaseret sommertid den indflydelse, det har på behandlingsbeslutninger og patientresultater. Dette gælder især for HIV-inficerede tuberkulosemistænkte og børn, hvor en behandlingsbeslutning ikke bør udskydes på grund af hurtig sygdomsprogression og høj risiko for tidlig dødelighed.

I juni 2008 anbefalede WHO brugen af ​​line probe assay (LPA) til hurtig påvisning af MDR-TB i udstrygningspositive sputumprøver. Disse LPA'er anvender polymerasekædereaktion (PCR) til at amplificere områder af interesse i det mycobakterielle genom efterfulgt af omvendt hybridisering til sekvensspecifikke prober. Det mest fremtrædende kommercielle sommertidsprodukt er GenoType® MTBDRplus-analysen (HAIN Lifescience, GmbH, Nehren, Tyskland) til brug i udstrygningspositive sputumprøver eller kulturisolater. Begge metoder påviser M. tuberculosis-kompleksinfektion samt mutationer, der forårsager RIF-resistens (rpoB-gen). MTBDRplus-assayet kan påvise INH-resistens ved at analysere katG-genet og inhA-promotorgenregionen. Følsomheden og specificiteten til at detektere INH- og RIF-resistens ved hjælp af Genotype MTBDRplus har vist sig at være høj. I 2013 blev genotypen MTBDRsl godkendt af WHO. Denne anden linje LPA-assay muliggør påvisning af resistens over for fluorquinoloner, aminoglycosider, CAP og EMB ved at målrette mod gyrA-, rrs- og embB-generne i henholdsvis M. tuberculosis. Følsomheden af ​​Genotype MTBDRsl spænder fra 75 til 91% for påvisning af fluorquinolonresistens, 77 til 85% for KANA-resistens, 80 til 87% for CAP-resistens og 57 til 69% for EMB-resistens.

Der er nogle begrænsninger for denne teknologi. For det første er ikke alle de genotyper, der giver resistens, kendt, og for det andet er DST-metoder ikke alle standardiserede og varierer i deres ydeevne. Dette kan resultere i suboptimale og variable følsomheder af de molekylærbaserede metoder for visse lægemidler. Metodens åbne rør-format giver også mulighed for potentiel amplikonkrydskontaminering, hvilket kan føre til forkerte diagnoser og efterfølgende dårlig behandling af patienter. Der kræves derfor dyr infrastruktur for at gøre det muligt at køre disse tests.

En alternativ diagnostik- og sommertidsløsning blev tilgængelig i december 2010, da WHO anbefalede brugen af ​​Xpert®MTB/RIF (Xpert), et lukket, fuldt integreret og automatiseret indlejret realtids-PCR-assay til hurtig og samtidig påvisning af M. tuberculosis kompleks- og RIF-resistens, til brug som den første diagnostiske test hos TB-mistænkte med risiko for MDR-TB og HIV-associeret TB. Metoden tillader prøvedekontaminering, PCR og realtidsanalyse at finde sted i en enkelt engangsplastikpatron. Ekspeditionstiden er mindre end 2 timer. Xpert klarer sig godt for smear-positive prøver og viser løfte om at forbedre diagnosen af ​​smear-negative og ekstrapulmonale TB- og RIF-resistente TB-prøver. Dette system kan således vise sig at være særligt nyttigt i omgivelser, hvor antallet af samtidige infektioner med HIV er høje. Xpert-assayet har dog kun en ~70 % følsomhed til påvisning af TB i udstrygningsnegative prøver og giver kun information om RIF-resistens. Ydermere, hvis testen indikerer RIF-resistens, skal prøven sendes til anden linie sommertid. Således er den tid, der er vundet ved hurtigtesten, tabt af behovet for konventionelle sommertid-tests. Derudover giver testen ikke farmakogenetisk information, som kan være afgørende for formulering af et passende behandlingsregime. For nylig har WHO godkendt Xpert Ultra (Ultra), efterfølgeren til Xpert®MTB/RIF. Ultra bevarer sin evne til at detektere rifampicin-resistens og rapporteres at være ti gange mere følsom end sin Xpert®MTB/RIF-forgænger med total køretid for de næsten halverede.

Xpert og MDRplus er blevet implementeret med succes i South African National Health Laboratory Service (NHLS). NHLS implementerede MTBDRplus LPA i 2008 med det formål at reducere tiden til påbegyndelse af behandling sammenlignet med kulturbaseret diagnostik. På trods af en laboratoriebehandlingstid på <7 dage var tiden til behandlingsstart i gennemsnit 55 dage, når MDR-TB blev diagnosticeret. Undersøgelse af årsagen til den yderligere forsinkelse viste, at laboratoriebehandlingstiden var signifikant reduceret, men forblev på 22 dage for udstrygningspositive prøver og 29 dage for udstrygningsnegative prøver. Dette blev forklaret med den store mængde prøver, der skulle testes og efterfølgende evaluering af testene før distribution til klinikkerne. Dette understreger behovet for omværktøj af det diagnostiske laboratorium til hurtigt at behandle og formidle genetisk-baserede tests. Derudover fremhævede denne undersøgelse også behovet for at forbedre sundhedssystemerne til at reagere på hurtige genetisk baserede tests. Der blev ikke observeret nogen ændring i tiden mellem afsendelse af den diagnostiske rapport og påbegyndelse af behandling (gennemsnitligt 21 dage, uanset diagnosemetoden.

Det er kendt, at diagnostik ved TB er vanskelig, men centralt i kontrolprogrammet. På trods af de seneste fremskridt er diagnostik endnu ikke tilstrækkelig hurtig, billig og omfattende, og selv introduktionen af ​​Xpert-instrumentet har ikke dramatisk reduceret tiden til diagnosticering eller formodentlig patientretention. I Sydafrika blev Xpert introduceret og opskaleret hurtigt i et forsøg på at imødegå TB-epidemien, men testudstyret er centralt placeret.

Efterforskerne foreslår et studie, som implementerer Xpert®MTB/RIF og Xpert Ultra til test af TB i symptomatiske patienter på POC, hvilket potentielt kan forbedre tiden til diagnose og dermed forbedre tiden til behandlingsstart sammenlignet med centraliseret test.