L. Mažylis. Ką mes žinome apie COVID-19 testus?

Norint suvokti viruso SARS-CoV-2, sukeliančio COVID-19 ligą, plitimo kryptis ir mastą bei siekiant pritaikyti atitinkamas kontrolės priemones, neįmanoma apsieiti be testavimo. Prieš kelias savaites visi įsidėmėjome Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) vadovo pabrėžtą žinią – „Testuoti, testuoti, testuoti“ (angl, „test, test, test“). Kodėl tai būtina, kokius pranašumus suteikia testavimas ir apie kokius testavimo ribotumus tenka kalbėti?

Aš, kaip Aplinkos, visuomenės sveikatos ir maisto saugos komiteto Europos Parlamente narys, sujungdamas savo turimas chemijos, politologijos, analitines žinias bei politiko patirtį, stengiuosi nuolat analizuoti įvairias su COVID-19 susijusias temas. Šį kartą mėginu sistemiškai apžvelgti testų ir testavimo problematiką. Daug apie tai girdime, o ką išties žinome?

Realus testavimo poreikis pasaulyje: greitis ir tikslumas

Galima nuspėti, kad realus užsikrėtusiųjų skaičius pasaulyje gerokai viršija nustatytąjį. Todėl kuo aktyvesnis testavimas, tuo labiau galima priartėti prie realios situacijos suvokimo kiekvienoje šalyje. Štai Pietų Korėja yra pristatoma kaip gerasis pavyzdys kovoje su koronavirusu – būtent ši valstybė tyrė beveik kiekvieną įtariantį susirgus. Masinį testavimą taiko ir Islandija. Tokia strategija leidžia šaliai geriau valdyti galimą protrūkį; be to, per tai buvo įsitikinta, kad daugumai sergančiųjų nepasireiškia jokie simptomai. O štai daugelyje kitų šalių tyrimai nuo pradžių buvo atliekami tik pasireiškus simptomams.

Antai Oksfordo universiteto mokslininkai sukūrė modelį, pagal kurį galima teigti, kad jau dabar pusė Jungtinės Karalystės gyventojų galėtų būti užsikrėtę COVID-19.  Kurį laiką šios šalies vadovybė situaciją komentavo atsainiai, o štai dabar jau neginčija, kad reikalingi aktyvesni tyrimai. Tie patys mokslininkai pripažįsta, kad tirti būtina kuo daugiau ir kuo greičiau, siekiant išsiaiškinti esamus susirgimo skaičius. Vis dėlto, „plyna“ statistika – dar ne viskas, juolab kad statistika irgi gali remtis įvairiais kriterijais.

Tad  kokios yra viruso nustatymo galimybės?

Visų pirma, virusui žmogaus organizme nustatyti plačiai naudojami du pagrindiniai būdai: a) atvirkštinės transkripcijos polimerazės grandininė reakcija, kuri yra trumpinama RT-PGR (angl. reverse transcription polymerase chain reaction), randanti viruso genetinę medžiagą; ir b) antikūnų reakcijos į virusą kraujo serume nustatymas.

Pirmuoju atveju, COVID-19 viruso aptikimui valstybės pritaikė savo laboratorijose atliekamus polimerazės grandininės reakcijos (trump. PGR) testus . Tai padaryti tapo įmanoma, vos tik viruso genetinė seka tapo prieinama viešose duomenų bazėse. Vienu metu mokslininkai skirtingose laboratorijose stengėsi savo atliekamą molekulinę diagnostiką išplėtoti taip, kad virusą būtų įmanoma aptikti kuo greičiau. Dėl šios priežasties vieno bendro PGR testo nėra. Nors viruso genetinė seka nesiskiria, skirtingos laboratorijos ieško skirtingų sekos elementų.

Pats PGR testavimas laikomas sąlyginai greitu ir tiksliu būdu nustatyti infekciją. Testo atlikimas, įskaitant mėginių paėmimą, transportavimą ir ištyrimą, užtrunka nuo keleto valandų iki keleto dienų. Bendru atveju, jis atliekamas paėmus gleivių mėginį iš galimai užsikrėtusio žmogaus burnos arba nosies. Mėginį nugabenus į laboratoriją, naudojami reagentai tam, kad būtų aptiktos viruso ribonukleido rugštys (trump. RNR). Fermentas, vadinamas atvirkštine transkriptaze, paverčia RNR papildoma DNR seka, kurią galima daug kartų pakartoti. Pridedami papildomi reagentai, kuriuose yra „pradmenų“ (angl. primers) pora, turinti viruso genetinį kodą atitinkančių DNR kopijų. Taip yra pritaikoma laboratorinė technika, apimanti atvirkštinę RNR transkripciją į DNR ir specifinių DNR taikinių amplifikaciją, naudojant polimerazės grandininę reakciją (PGR). Tariant visiškai supaprastintai, paėmus mėginį, laboratorijoje pridėjus papildomų medžiagų reagentų, specialiu aparatu galima padauginti virusą daug kartų ir jį paprastai aptikti.

Padėtis Lietuvoje: nuo trūkumo iki reagentų gamybos Vilniuje

Lietuvoje testavimas atliekamas pagal virusui būdingus požymius, turėtus kontaktus ir (kol tai aktualu) visiems parvykstantiems iš užsienio. Šiuo metu nei viena šalis pasaulyje, įskaitant ir Lietuvą, negali turėti tokios prabangos bei tirti visus norinčius. Štai Lietuvoje didžiausias reagentų trūkumas buvo jaučiamas kovo viduryje, kai laboratorijos turėjo naudotis iš anksto nupirktais reagentais, kurių kiekis buvo ribotas.  Pavyzdžiui, kovo 16 d.  Nacionalinėje sveikatos priežiūros laboratorijoje buvo naudojamasi dar vasario 28 d. pirkimų metu įsigytais reagentais, kurių buvo likę vos daugiau nei tūkstantis. Šiai dienai, kai Lietuvą pasiekė kelios didelės siuntos, apie reagentų stygių netenka kalbėti.

Nors reagentus ir kitas reikalingas medžiagas (pavyzdžiui, tamponus paimti mėginiui ar buteliukus jį transportuoti) gamina ne viena kompanija, nebespėjama atliepti viso reikalingo poreikio pasaulyje. Kartu prisideda ir logistikos problemos, daugeliui šalių uždarius savo sienas. Tokiems testams reikalingos ne tik papildomos medžiagos, tinkama laboratorinė įranga, bet ir su tokia įranga dirbti apmokyti specialistai.

Kitas PGR testų ribotumas yra tas, kad nors testai ir pakankamai tikslūs, jie gali neparodyti infekcijos tiems asmenims, kuriems nepasireiškė ryškūs ligos simptomai. Asmeniui, nešiojančiam virusą ir skleidžiančiam ji kitiems, viruso dalelių kiekis vietose, iš kurių imamas mėginys, gali būti per mažas, kad būtų patvirtinta diagnozė. Lietuvoje virusui nustatyti taikomas būtent šis metodas.

Galimybei išplėtoti testavimą šalyje vilčių teikia tai, kad kovo 20 d. Lietuvos Vyriausybė pasirašė viruso nustatymo testų tiekimo sutartį su medicinai ir mokslui skirtos įrangos gamintoja „Thermo Fisher Scientific Baltics“, veikiančia Vilniuje. Lietuvai suteikta išskirtinė galimybė, kadangi viruso testavimui ir reikiamų medžiagų poreikiui išaugus tūkstančius kartų, mūsų šalis bus viena tų, kuriai „Thermo Fisher Scientific Baltics“ teiks pirmenybę. Su Vyriausybe pasirašyta sutartis dėl 100 tūkst. testų pagaminimo. Žadama, kad per vieną savaitę įmonė bus pajėgi pagaminti iki 20 tūkst. testų. Tuo pačiu, Lietuvoje bus gaminami testams pagaminti reikalingi fermentai bei dalis tirpalų. Kiti svarbūs komponentai (pavyzdžiui, magnetinės dalelės), turės atkeliauti iš kitose valstybėse esančių laboratorijų. „Thermo Fisher“ leidimą gaminti ir parduoti testus JAV skubos tvarka iš JAV maisto ir vaistų agentūros gavo kovo 13 d. Europos Sąjungoje šis leidimas bendrovei suteiktas kovo 26 d. Pagrindinis siekis – atliepti tyrimų poreikį, kuris padėtų sekti COVID-19 plitimą Lietuvoje.

Testavimas nepavaldus požymiams ir laikui. Tik ar patikimas?

Antrasis būdas, kurį šiuo metu stengiamasi kuo labiau patobulinti ir išplėtoti, yra antikūnų reakcijos į virusą kraujo serume nustatymas, arba kitaip – serologiniai testai. Testo principas yra paremtas tuo, kad ieškoma kraujyje susiformavusių antikūnų prieš infekciją. Dar kitaip testai yra vadinami greitaisiais, kadangi žaibiškai aptinka organizme susiformavusį imuninį atsaką prieš infekciją. Testai, veikiantys panašiu principu kaip ir, pavyzdžiui, nėštumo testai, nereikalauja specialios įrangos, todėl gali būti pigiu ir efektyviu būdu preliminariai nustatyti, ar tiriamas asmuo serga COVID-19. Kraujo mėginyje patikrinama, ar dėl kovos su infekcija organizme pradėjo formuotis IgM ir IgG antikūnai. Pirmoji antikūnų grupė IgM susiformuoja per keletą dienų nuo užsikrėtimo pradžios, todėl gali parodyti ankstyvą ligos stadiją, kuomet viruso nešiotojui dar nėra pasireiškę simptomai. Antroji antikūnų grupė IgG susidaro per dvi ar tris savaites, todėl ne tik ilgiau išlieka kraujyje, bet ir gali parodyti, kad asmuo buvo užsikrėtęs virusu ir jau nebeserga.

Nors serologinių testų pranašumai atliepia PGR tyrimų kai kuriuos ribotumus (greitas ir sąlyginai paprastas atsakymas prieš ilgesnės trukmės, didesnių išteklių ir įrangos reikalaujantį atsakymą), šie testai taip pat turi trūkumų, todėl yra nerekomenduojami kaip pagrindinis būdas nustatant virusą. Vienas didžiausių trūkumų – jie nėra pakankamai tikslūs, todėl rezultatus vis tiek reikia patvirtinti molekuliniu PGR tyrimu. Tuo pačiu, jie negali parodyti viruso, jeigu asmuo infekcija užsikrėtė nesenai ir dar jo kraujyje nėra susiformavę antikūnai. Lietuvos medikų pateikiamose gairėse dėl serologinių testų nurodoma, kad serologinius testus tiriant naująjį koronavirusą žmogaus organizme reikia atlikti tik tais atvejais, kai neprieinamas PGR tyrimas arba kai ligos simptomai pasireiškė jau prieš dešimt ar daugiau dienų. Tiriant asmenis, kurie neturi simptomų, pakartotinis testavimas turėtų būti atliekamas, nes rezultatai nėra visiškai tikslūs – galbūt buvo tiriamas tik nesenai virusu užsikrėtęs asmuo. Vadinasi, gavus neigiamą COVID-19 rezultatą, prielaida, kad asmuo serga, negali būti atmesta. Teigiama, kad geriausia šiuos testus yra kas tam tikrą laiką naudoti gydytojams ir kitam medicinos personalui, siekiant tikslingai ir efektyviai pasirūpinti darbuotojais.

Kaip ir PGR tyrimų atveju, daugelis pasaulio laboratorijų siekia išplėtoti šiuos testus kuo greičiau ir paskatinti jų gamybą masiniu būdu. Pavyzdžiui, įmonės „Cepheid“ testais, kurie atsakymą pateiks per 45 minutes, JAV jau galima naudotis nuo kovo 30 d.

Genų redagavimo technologija: nuo testavimo iki viruso valdymo

PGR ir serologiniai tyrimai šiuo metu yra pagrindiniai tyrimai nustatant COVID-19 žmogaus organizme. Tačiau infekcija galėtų būti patikrinama ir kitais būdais. Vienas jų, tiesa, dar pakankamai neišplėtotas, yra CRISPR (genų redagavimo technologija). Lietuviams CRISPR technologija yra žinoma arba bent jau girdėta, nes su ja siejamas vienas žinomiausių Lietuvos mokslininkų – profesorius Virginijus Šikšnys.

Genų redagavimas reiškia, kad naudojant atitinkamą technologiją iš DNR molekulės yra „iškerpama“ nepageidaujama atkarpa, kuri yra tuomet pakeičiama į pageidaujamą. CRISPR technologija paremtus COVID-19 testus gaminančios įmonės teigia, kad tai galėtų būti greičiausiu, paprasčiausiu  ir pigiausiu būdu nustatant infekciją. Ir – o tai svarbu – patikimu. Dvi JAV kompanijos „Mammoth Biosciences“ ir „Sherlock Biosciences“ skelbia jau atliekančios pirmuosius bandymus su pacientų mėginiais. Nors pats testavimo modelio parengimas gali atrodyti itin sudėtingas, testavimo dėl COVID-19 rezultatai būtų itin vaizdūs: bandymo juostelė tiesiog pakeistų spalvą. Todėl testus galėtų pasidaryti patys sergantieji, net ir neturėdami medicininių žinių. Iki pilnavertiško CRISPR testų išplėtojimo, atsakingų institucijų patvirtinimo ir masinės gamybos dar turėtų praeiti nemažai laiko, tačiau tokie testai ateityje galėtų tapti nepakeičiamu įrankiu siekiant galutinai apriboti viruso plitimą.

Panaši technologija naudojama ne tik testavime, bet ir kituose koronaviruso tyrimuose. Štai pavyzdžiui, Sietle, Jungtinėse Amerikos Valstijose gyvenantis mokslininkas Trevoras Bedfordas, kuris išpopuliarėjo vos per kelias savaites ir tapo vienu garsiausių pasaulio epidemiologų, savo tyrimams taip pat pasitelkia genus. Drauge su tyrėjais iš kitų šalių jis analizuoja šimtus viruso genomų iš skirtingų pacientų ir taip bando rasti COVID-19 židinius, nustatyti jų plitimą po pasaulį, svarbiausia – aptikti ankstyvuosius infekcijos telkinių požymius. Taip galima stebėti ne tik kaip virusas plinta, bet ir kaip mutuoja.

Lietuvoje pagrindiniu testavimo metodu pasirinkus PGR tyrimą ir jo apimtis plečiant, jis labai prisideda prie tokių infekcijos stabdymo būdų kaip sąmoninga izoliacija ir karantinas. Ištirti nepakanka. Testai tik parodys, kad asmuo serga arba ne. Nesusirgti gali padėti tik nuolat kartojami ir sąžiningai vykdomi viruso plitimo prevencijos veiksmai. Jie yra būtini, siekiant nutolinti viruso piką ir išvengiant dramatiško poveikio sveikatos apsaugos sistemai.

Kartu, žinoma, būtini efektyvūs veiksmai kuriant vakciną nuo naujojo koronaviruso; jos laukia visas pasaulis. Nuolat analizuoju COVD-19 situaciją pasaulyje ir neabejoju, kad Europos Sąjunga turi demonstruoti lyderystę, siekiant sustabdyti viruso plitimą. Manau, kad Europos Sąjungai reikėtų skatinti kurti bendrą žinių platformą, kurioje būtų kviečiamos mokslinių tyrimų grupės, įskaitant mažesnes ir iš skirtingų šalių, keistis savo moksliniais rezultatais ir įžvalgomis apie COVID-19. Europietiškos žinios apie visus svarbius ir aktualius duomenis turėtų būti prieinamos visiems suinteresuotiems asmenims: tyrėjams, bendruomenei, vyriausybėms. Taip pat būtina bendra erdvė, kurioje ES institucijos, vyriausybės, regionai, savivaldybės, NVO ir bendruomenės galėtų dalytis savo geriausia patirtimi kovojant su koronavirusu realiu laiku (geriausios karantino praktikos ir kt.). Keitimasis žiniomis apie adaptaciją ir virusų išgydymą turėtų būti reguliarus. Kartu reikalinga platforma, kur būtų pristatoma medicinos apsaugos priemonių gamybos praktika. Būtent šias įžvalgas pateikiau Europos liaudies partijos dokumentui, kuris bus apsvarstytas ir paskelbtas artimiausiu metu.