Улучшение диагностики и лечения ТБ с помощью фундаментальных, прикладных исследований и исследований в области систем здравоохранения (BAR)

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2015 г. было зарегистрировано около 10,4 миллиона новых случаев ТБ, 1,8 миллиона смертей и 580 000 случаев лекарственно-устойчивого ТБ, при этом 1,4 миллиона смертей от ТБ среди вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) отрицательных людей и дополнительно 0,40 миллиона смертей от ВИЧ-ассоциированного туберкулеза. На Африканский регион приходится примерно четверть всех случаев заболевания в мире, а также самые высокие показатели заболеваемости и смертности по отношению к населению. Доля случаев ТБ, коинфицированных ВИЧ, была самой высокой в ​​странах Африканского региона; в целом, по оценкам, в этом регионе 33% случаев туберкулеза связаны с ВИЧ-инфекцией. Южная Африка является одной из стран с наибольшим количеством случаев заболевания в 2011 году (410 000–600 000), что делает ее одной из 22 стран с высоким бременем. Согласно текущим оценкам, 330 000 заболевших имеют коинфекцию ВИЧ. Несмотря на объявление чрезвычайной ситуации в 1996 г. и введение краткосрочных курсов терапии под непосредственным наблюдением (DOTS), уровень выявления случаев остается ниже целевого показателя ВОЗ, составляющего 85%.

Стратегия ДОТС продвигается ВОЗ как оптимальная программа борьбы с эпидемией туберкулеза. По данным ВОЗ, лечение антибиотиками эффективно примерно у 90% пациентов, однако продолжительность лечения ложится огромным бременем на службы здравоохранения, и пациенты часто прекращают лечение после улучшения симптомов. Это означает, что программам борьбы с ТБ крайне сложно достичь цели ВОЗ, состоящей в 85% успешного лечения. Предполагается, что сокращение продолжительности лечения значительно повлияет на приверженность, а также на результаты лечения. Однако терапевтические возможности крайне ограничены, учитывая, что за последние 40 лет разработка антибиотиков практически не проводилась. Значительно хуже обстоит дело с антибиотикорезистентным туберкулезом. Недавние молекулярно-эпидемиологические исследования предоставили убедительные доказательства того, что МЛУ-ТБ в Южной Африке вызывается главным образом передачей штаммов МЛУ, о чем свидетельствуют хорошо задокументированные клональные вспышки и повышенный уровень первичной устойчивости (в некоторых местах до 80%) среди случаев МЛУ-ТБ.

Одним из эффективных средств борьбы с лекарственно-устойчивым туберкулезом является экспресс-диагностика любого больного туберкулезом и выявление любых потенциально лекарственно-устойчивых штаммов туберкулеза на ранних стадиях заболевания. Микроскопия мазка остается современным методом диагностики во многих развивающихся странах, но этот метод показывает низкую чувствительность, которая еще более ухудшается из-за коинфекции ВИЧ. Культуральные методы остаются золотым стандартом, но требуют много времени, что часто приводит к значительным задержкам диагностики.

ВОЗ призвала расширить доступ к культуре M.tuberculosis и тесту на лекарственную чувствительность (ТЛЧ) в рамках Глобального стратегического плана ВОЗ в отношении лабораторий. Соответственно, к 2010 г. 50 % населения мира должно получить доступ к культуральным услугам и услугам ТЛЧ, а расширение должно быть завершено к 2015 г., охватив более 5 миллиардов человек. Но даже если доступ к посевам и основанным на посевах ТЛЧ может быть расширен в условиях ограниченных ресурсов, медленное время (несколько недель) посевного ТЛЧ ограничивает его влияние на решения о лечении и результаты лечения пациентов. Это особенно актуально для ВИЧ-инфицированных с подозрением на туберкулез и детей, у которых не следует откладывать решение о лечении из-за быстрого прогрессирования заболевания и высокого риска ранней смертности.

В июне 2008 г. ВОЗ рекомендовала использование линейного зондового анализа (LPA) для быстрого выявления МЛУ-ТБ в образцах мокроты с положительным мазком. Эти LPA используют полимеразную цепную реакцию (ПЦР) для амплификации представляющих интерес областей в микобактериальном геноме с последующей обратной гибридизацией для секвенирования специфических зондов. Наиболее известным коммерческим продуктом ТЛЧ является анализ GenoType® MTBDRplus (HAIN Lifescience, GmbH, Нерен, Германия) для использования в образцах мокроты с положительным мазком или культуральных изолятах. Оба метода выявляют комплексную инфекцию M.tuberculosis, а также мутации, вызывающие устойчивость к RIF (ген rpoB). Анализ MTBDRplus может обнаруживать устойчивость к INH путем анализа гена katG и области промотора гена inhA. Было показано, что чувствительность и специфичность определения устойчивости к INH и RIF с помощью Genotype MTBDRplus высоки. В 2013 году ВОЗ одобрила генотип MTBDRsl. Этот анализ LPA второй линии позволяет обнаруживать устойчивость к фторхинолонам, аминогликозидам, CAP и EMB путем нацеливания на гены gyrA, rrs и embB в M.tuberculosis соответственно. Чувствительность Genotype MTBDRsl колеблется от 75 до 91% для определения устойчивости к фторхинолонам, от 77 до 85% для устойчивости к KANA, от 80 до 87% для устойчивости к CAP и от 57 до 69% для устойчивости к EMB.

У этой технологии есть некоторые ограничения. Во-первых, известны не все генотипы, обеспечивающие устойчивость, и, во-вторых, не все методы ТЛЧ стандартизированы и различаются по эффективности. Это может привести к субоптимальной и непостоянной чувствительности молекулярных методов для определенных препаратов. Формат метода с открытой пробиркой также допускает потенциальное перекрестное загрязнение ампликона, что может привести к неправильной диагностике и последующему неправильному ведению пациентов. Таким образом, для проведения этих тестов требуется дорогостоящая инфраструктура.

Альтернативное решение для диагностики и ТЛЧ стало доступно в декабре 2010 г., когда ВОЗ рекомендовала использовать Xpert®MTB/RIF (Xpert), закрытый, полностью интегрированный и автоматизированный вложенный ПЦР-тест в реальном времени для быстрого и одновременного обнаружения M.tuberculosis. комплекс и резистентность к RIF, для использования в качестве первого диагностического теста у лиц с подозрением на ТБ, подверженных риску МЛУ-ТБ и ТБ, ассоциированного с ВИЧ. Этот метод позволяет проводить обеззараживание образца, ПЦР и анализ в режиме реального времени в одном одноразовом пластиковом картридже. Время выполнения - менее 2 часов. Xpert хорошо работает с образцами с положительным мазком и обещает улучшить диагностику образцов с отрицательным мазком и внелегочного ТБ, а также ТБ с устойчивостью к РИФ. Таким образом, эта система может оказаться особенно полезной в условиях высокого уровня коинфекции ВИЧ. Однако анализ Xpert имеет только ~70% чувствительность для выявления ТБ в образцах с отрицательным мазком и предоставляет информацию только о резистентности к RIF. Кроме того, если тест указывает на устойчивость к РИФ, образец необходимо отправить на ТЛЧ второго ряда. Таким образом, время, выигранное экспресс-тестом, теряется из-за необходимости проведения обычных тестов ТЛЧ. Кроме того, тест не дает фармакогенетической информации, которая может быть необходима для разработки соответствующей схемы лечения. Недавно ВОЗ одобрила Xpert Ultra (Ultra), преемника Xpert®MTB/RIF. Ultra сохраняет свою способность выявлять резистентность к рифампицину и, как сообщается, в десять раз более чувствителен, чем его предшественник Xpert®MTB/RIF, при этом общее время анализа почти вдвое сократилось.

Xpert и MDRplus были успешно внедрены в Национальной лабораторной службе здравоохранения Южной Африки (NHLS). NHLS внедрила MTBDRplus LPA в 2008 году с целью сократить время до начала лечения по сравнению с диагностикой на основе культуры. Несмотря на то, что лабораторный период составляет менее 7 дней, время до начала лечения составляло в среднем 55 дней, когда был диагностирован МЛУ-ТБ. Изучение причин дополнительной задержки показало, что время выполнения лабораторных работ значительно сократилось, но осталось на уровне 22 дней для образцов с положительным мазком и 29 дней для образцов с отрицательным мазком. Это объяснялось большим объемом образцов, нуждающихся в тестировании и последующей оценке тестов перед распределением по клиникам. Это подчеркивает необходимость переоснащения диагностической лаборатории для быстрой обработки и распространения генетических тестов. Кроме того, это исследование также подчеркнуло необходимость улучшения систем здравоохранения для реагирования на быстрые генетические тесты. Никаких изменений не наблюдалось во времени между отправкой диагностического отчета и началом лечения (в среднем 21 день, независимо от метода диагностики.

Известно, что диагностика ТБ сложна, но занимает центральное место в программе борьбы. Несмотря на недавние достижения, диагностика еще недостаточно быстрая, дешевая и всесторонняя, и даже внедрение инструмента Xpert не привело к резкому сокращению времени постановки диагноза или, предположительно, удержания пациентов. В Южной Африке система Xpert была внедрена и быстро расширена в попытке справиться с эпидемией ТБ, однако оборудование для тестирования расположено в центре.

Исследователи предлагают провести исследование, в котором Xpert®MTB/RIF и Xpert Ultra используются для тестирования ТБ у пациентов с симптомами в POC, что потенциально может сократить время до постановки диагноза и, таким образом, сократить время до начала лечения по сравнению с централизованным тестированием.