Diagnostik af COVID-19/DARTS (udvikling og vurdering af hurtig test for SARS-CoV-2-udbrud)

Den 12. januar 2020 blev en ny coronavirus identificeret som årsag til et udbrud af uforklarlig lungebetændelse i Wuhan City, Hubei-provinsen, Kina. Denne coronavirus blev senere navngivet SARS-CoV-2, og den sygdom, den forårsager COVID-19.

SARS-CoV-2 er et ikke-segmenteret, positiv sense RNA-virus og en del af familien af ​​coronavirus. I lighed med SARS-virussen (Systemic Acute Respiratory Syndrome), binder den sig til den angiotensinkonverterende enzym 2 (ACE2)-receptor placeret på type II alveolære celler og tarmepitel. SARS-CoV-2 kan resultere i et alvorligt akut respiratorisk distresssyndrom (ARDS), som er karakteriseret ved diffus alveolær skade og direkte viral cytopatisk effekt på pneumocytter. Nogle patienter, der udvikler COVID19, kan reagere med en fulminant "cytokinstorm"-reaktion.

Pr. 23. marts 2020 er der rapporteret i alt 374.921 tilfælde af COVID-19 i 168 lande med i alt over 16.411 dødsfald (dødelighed blandt bekræftede tilfælde på 4,4%) (John Hopkins's Coronavirus Ressourcecenter). Over 293.425 tilfælde og 13.258 dødsfald er blevet rapporteret fra lande uden for det kinesiske fastland. Verdenssundhedsorganisationen (WHO) erklærede den 12. marts SARS-CoV-2-udbruddet for en pandemi i forbindelse med en folkesundhedsnødsituation af international bekymring (PHEIC) [4]. Europa er hurtigt blevet epicentret for pandemien, og i Storbritannien stiger tilfældene dagligt. Der har været 6.724 bekræftede tilfælde i Storbritannien pr. 23. marts 2020, herunder 190 bekræftede indlagte patienter på St George's Hospital NHS Trust (23. marts 2020, Dr. Breathnach, personlig kommunikation).

På grund af manglen på en valideret serologisk test forbliver det faktiske antal og dermed andelen af ​​mennesker, der udvikler asymptomatisk infektion, ukendt. Dette betyder, at et nøjagtigt skøn over dødsfald for sager forbliver uhåndgribeligt. På grund af stigningen i antallet af diagnostiske prøver tager testene længere tid end forventet. Blandt de vigtigste prioriteter for at lette folkesundhedsinterventioner er en pålidelig laboratoriediagnose. Hurtig sagskonstatering er nødvendig for at sikre hurtig og effektiv kontaktopsporing, implementering af infektionsforebyggelse og kontrolforanstaltninger i henhold til WHO's anbefalinger og indsamling af relevant epidemiologisk og klinisk information.

På grund af manglen på en valideret serologisk test er det faktiske antal og dermed andelen af ​​mennesker, der udvikler asymptomatiske infektioner, ukendt. Dette betyder, at et nøjagtigt skøn over dødsfald for sager forbliver uhåndgribeligt. På grund af stigningen i antallet af prøver, der skal diagnosticeres, tager testen længere tid end forventet. Blandt de vigtigste prioriteter for at lette folkesundhedsinterventioner er en pålidelig laboratoriediagnose. Hurtig sagsbekræftelse er nødvendig for at sikre hurtig og effektiv kontaktopsporing, implementering af infektionsforebyggelse og kontrolforanstaltninger i overensstemmelse med WHOs anbefalinger og indsamling af relevant epidemiologisk og klinisk information.

Erfaringen i Kina har været, at omkring 15 % af patienter med bekræftet infektion udvikler alvorlig sygdom, og omkring 5 % bliver kritisk syge. I Storbritannien tyder en modelanalyse fra Imperial College COVID-19 Response Team på, at selv med implementeringen af ​​selvisoleringsforanstaltninger (husstandskarantæne og social distancering) vil stigningsgrænserne for både generelle afdelinger og ICU-senge blive overskredet 8 gange . Ydermere vil en lempelse af disse afbødende foranstaltninger sandsynligvis føre til en stigning i antallet af tilfælde, indtil der er en effektiv vaccine - hvilket ikke forventes før omkring 12-18 måneder. Vi kan derfor helt klart forvente et betydeligt antal indlagte patienter med COVID-19-infektion i Storbritannien i de kommende måneder.

Udviklingen af ​​SARS-CoV-2-antigen og antistof lateral flow assay (LFA) er blevet ledet af Mologic, et firma baseret i Bedford. Vi vil bruge prototype LFA og ELISA, der er klar til foreløbig evaluering, og efterfølgende bruge disse tests på stedet til at evaluere testen ved POC. LFA er udviklet til SARS-CoV-2 antigenpåvisning i svælg/næsepodninger og påvisning af IgG og IgM i blod/serum og SARS-CoV-2 antigenpåvisning, IgG, IgM og IgA i spyt. Spyt er en spændende prøve at bruge, da den er langt nemmere at bruge end blod- eller hals-/næsepodninger til potentiel selvtestning.

Derudover er det i øjeblikket ukendt, hvorfor nogle patienter udvikler alvorlig COVID-19, mens andre, der er ramt af den samme SARS-CoV-2-infektion, kun viser milde symptomer. Komorbiditeter såsom hypertension, nyresygdom og diabetes er blevet forbundet med dårligere prognose og kliniske resultater. En del af patienter i yngre alder og uden følgesygdomme udvikler dog også alvorlig sygdom - og der er behov for større forståelse af immunopatogenesen ved svær COVID-19-infektion er vigtig.

Brugen af ​​diagnostik udviklet inden for denne undersøgelse vil forbedre håndteringen af ​​tilfælde af COVID-19. LFA er hurtige, nemme at bruge og designet til at være overkommelige globalt. Den hurtige diagnose af SARS-CoV-2 med antigendetektion vil give patienter mulighed for hurtigt at blive triageret på hospitaler, praktiserende læger og andre steder såsom immigrationsområder. De er tilstrækkeligt billige til at være egnede til brug i lav- og mellemindkomstlande. Brugen af ​​antistofdetektion vil muliggøre både diagnosticering af immunologisk respons på akutte infektioner såvel som efter at patienter er blevet raske senere. For at bruge disse tests på passende vis er en forståelse af dynamiske immunopatologiske ændringer over tid nødvendig.

Karakterisering af immunrespons og modtagelighed og dets sammenhæng med viral clearance og sygdomsprogression i store kohorter med varieret sygdomssværhedsgrad er vigtig for at hjælpe kliniske risikoforudsigelsesresultater og evaluere potentialet for nye immunterapeutiske interventioner. Immunresponskarakteristika kan have prædiktiv og prognostisk værdi, med tidlige adaptive immunresponser muligvis korreleret med forbedrede kliniske resultater.