Makeda Robinson, MD, PhD, ist Spezialistin für Infektionskrankheiten und untersucht derzeit Virus-Wirt-Interaktionen bei neu auftretenden Viren an der Stanford University. Jede Woche bricht Dr. Robinson komplizierte COVID-19-Themen auf und spricht dringende Bedenken der öffentlichen Gesundheit an.
Angesichts massiver Testengpässe, ineffektiver Tests und der Unfähigkeit, weit verbreitete Teststrategien umzusetzen, werden die USA seit Beginn dieser Pandemie von testbezogenen Problemen geplagt. Da die Technologie jedoch die sich entwickelnden Informationen rund um SARS-CoV-2 einholt, beginnen Wissenschaftler, innovative, schnelle und genaue Tests zu entwickeln, die dazu beitragen können, die Verbreitung von COVID-19 einzudämmen.
Einer dieser Tests, SalivaDirect, erhielt im August von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) die Emergency Use Authorization (EUA) und hat das Potenzial, die Infrastruktur der US-Testverfahren zu verändern. Wie funktioniert dieser Test? Wie schneidet es im Vergleich zu anderen Tests ab, die EUA erhalten haben? Dr. Robinson sprach mit Health-huh.com Health über die neuesten Testmöglichkeiten.
Health-huh.com Health: Wie funktioniert SalivaDirect und warum hat es in letzter Zeit so viel Aufmerksamkeit erregt?
Dr. Robinson: Bei SalivaDirect müssen die Benutzer ihren eigenen Speichel in einem sterilen Behälter sammeln, wo er dann zur Verarbeitung an ein Labor geschickt wird. (Anmerkung des Herausgebers: Laut FDA muss die Probe unter ärztlicher Aufsicht entnommen werden.) Einer der Gründe, warum dieser Test so viel Aufmerksamkeit erregt hat, ist, dass er schnell, billig und . ist
Um diesen Test breiter verfügbar zu machen, testeten Forscher der Yale School of Public Health SalivaDirect mit mehreren Maschinen und stellten fest, dass ihr Protokoll keine Maschine eines bestimmten Anbieters benötigte, um effizient zu arbeiten. Dies bedeutet, dass Labore, die an der Verwendung dieses Tests interessiert sind, wahrscheinlich keine spezielle Ausrüstung kaufen müssen, um diesen Test durchzuführen. Dies ist ein wichtiges Thema, wenn man über die Lieferkette nachdenkt
Diese innovativen Optimierungen führen zu Kostensenkungen und schnelleren Durchlaufzeiten. Mit SalivaDirect wurden weniger als 24 Stunden nach Ergebnissen und Kosten pro Test von weniger als 10 US-Dollar für die Öffentlichkeit gesucht. Die Kosten sind ein wichtiges Thema, wenn Sie über die Ausweitung von Tests nachdenken, insbesondere in Ländern mit mittlerem oder niedrigem Einkommen, die möglicherweise breitere Bevölkerungstests durchführen möchten. Da wir die diagnostischen Tests auf Menschen ohne Symptome ausweiten möchten, könnte SalivaDirect eine großartige Option sein.
Health-huh.com Health: Wie konnten Forscher einen schnelleren und kostengünstigeren Test durchführen? Was ist anders an seiner Technologie?
Dr. Robinson: Die Forscher, die den Test entwickelt haben, haben zwei wesentliche Änderungen an den Standard-PCR-Tests vorgenommen.
Erstens enthielten sie keine spezifischen Verbindungen, die üblicherweise bei der Probenentnahme verwendet werden, was die Kosten für die Herstellung von SalivaDirect erheblich reduzierte. Diese Nukleinsäure-Konservierungsstoffe werden normalerweise dem Sammelbehälter zugesetzt, um die RNA-Integrität Ihrer Probe zu verbessern. Mit SalivaDirect werteten die Forscher aus, ob die Konservierungsstoffe beim Testen auf SARS-CoV-2 notwendig waren, und fanden beim Ausschluss keine signifikanten Unterschiede in der Testgenauigkeit. Tatsächlich stellten sie nach sieben Tagen bei warmen Temperaturen eine Verbesserung der Erkennung fest.
Die zweite Sache, die sie modifiziert haben, was einen größeren Einfluss auf das Testergebnis haben kann, ist der Schritt der RNA-Extraktion. Dieser Schritt wird verwendet, um RNA aus den Probenproben zu konzentrieren und zu extrahieren, um die Genauigkeit des Tests zu verbessern. Die Mehrheit unserer aktuellen SARS-CoV-2-PCR-Diagnosetests verwendet diesen Schritt, der spezielle Nukleinsäure-Extraktionskits erfordert. Leider hatten wir während der Pandemie einen Mangel an diesen Kits. Das SalivaDirect-Protokoll unterbricht die RNA-Extraktion
Um diesen Schritt zu vermeiden, aber die Genauigkeit beizubehalten, ersetzten die Wissenschaftler, die SalivaDirect entwickelten, die RNA-Extraktion durch die Zugabe eines Enzyms, Proteinase K. Proteinase K kann Proteine inaktivieren, die die RNA in den Proben abbauen können.
Health-huh.com Health: Wie schneidet SalivaDirect im Vergleich zu anderen diagnostischen Speicheltests für SARS-CoV-2 ab?
Dr. Robinson: Ich denke, SalivaDirect hebt sich teilweise von anderen diagnostischen Tests durch seine Verbesserung der Kosten und der Zugänglichkeit ab. Im April gab die FDA ihre erste EUA für einen Speicheltest heraus, der vom Rutgers Clinical Genomics Laboratory entwickelt wurde. Dies ist derzeit im Handel erhältlich, kostet jedoch 150 US-Dollar, sodass ein großer Preisunterschied zwischen diesem und SalivaDirect besteht. [Der Rutgers]-Test entspricht jedoch eher den traditionellen PCR-Tests, da Ärzte einen RNA-Extraktionsschritt durchführen.
Health-huh.com Health: Wie schneidet SalivaDirect im Vergleich zu herkömmlichen Nasen-Rachen-Abstrichen ab?
Dr. Robinson: Ein wichtiger Unterschied besteht darin, dass Sie selbst eine Speichelprobe entnehmen können. Während eines Nasen-Rachen-Abstrichs kann es zu vermehrtem Husten und Niesen kommen, was das medizinische Personal, das den Test durchführt, gefährdet.
Was ist ein Nasen-Rachen-Abstrich?
Ein Nasen-Rachen-Abstrich nimmt eine Probe aus der Tiefe der Nase und erreicht den Rachenraum.
Speicheltests können auch etwas konsistenter sein. Die Ergebnisse eines Nasen-Rachen-Abstrichtests können von der Person abhängen, die die Probe erhält. Der menschliche Faktor kann eine große Rolle spielen, wenn der Tupfer nicht tief genug platziert wird, um eine ausreichende Probe zu erhalten.
Außerdem empfinden es viele Menschen als unangenehm, einen Tupfertest durchführen zu lassen. Ein Speicheltest kann also von Vorteil sein, wenn mehr Menschen aufgrund der Einfachheit und des Komforts bereit sind, sich testen zu lassen.
Health-huh.com Health: Glauben Sie, dass Speicheltests Nasopharynx-Abstrichtests ersetzen könnten?
Dr. Robinson: Ich denke, beide Tests haben ihren Platz in der Gesundheitsbranche.
Speicheltests können im ambulanten Bereich bei Personen mit leichten Symptomen nützlicher sein. Patienten, die bereits im Krankenhaus sind, haben jedoch möglicherweise größere Schwierigkeiten, genügend Speichel zu produzieren. Probleme wie Mundtrockenheit und erhöhte Schleim- oder Blutproduktion können das Testverfahren behindern.
Sensitivität vs. Spezifität
- Die Sensitivität ist der Prozentsatz der infizierten Personen, die tatsächlich ein positives Testergebnis aufweisen.
- Spezifität ist der Prozentsatz der nicht infizierten Personen, die tatsächlich ein negatives Testergebnis aufweisen.
Health-huh.com Health: Wie hoch sind die Sensitivitäts- und Spezifitätsstufen von SalivaDirect?
Dr. Robinson: Der SalivaDirect-Test scheint im Vergleich zum Standard-PCR-Test eine leichte Verringerung der Sensitivität zu haben, da er diesen RNA-Extraktionsschritt überspringt. Dies war jedoch zu erwarten. Diese Verringerung der Empfindlichkeit führt zu mehr falsch-negativen Ergebnissen. Drei von 41 positiven Patienten werden vermisst
Um die Spezifität zu bestimmen, untersuchten die Forscher, ob diese Teststrategie zu einer Kreuzreaktivität für Grippe führen würde. Würde dieser Test bei Menschen mit Grippe, aber ohne SARS-CoV-2 zu falsch positiven Ergebnissen führen? Sie testeten Proben von Grippestämmen der letzten zwei Jahre und stellten fest, dass ihr Test nicht mit diesen Grippestämmen kreuzreagierte, was bedeutet, dass er hochspezifisch für SARS-CoV-2 ist.
Health-huh.com Health: Welche anderen zugelassenen Diagnosetests könnten Ihrer Meinung nach bahnbrechend sein?
Dr. Robinson: Llumina (COVIDSeq) ist ein weiterer Testansatz, der seine eigenen einzigartigen Vorteile hat. Es kann bis zu 3.000 Proben gleichzeitig verarbeiten und liefert Ergebnisse in 24 Stunden. [Forscher] berichten von einer Sensitivität von 98% und einer Spezifität von 97%.
Dieser Test verwendet nasopharyngeale und oropharyngeale Abstriche, keinen Speichel. Es hebt sich jedoch von anderen Tests ab, da es Forschern ermöglicht, das Virus zu sequenzieren und Einblicke in Übertragungsketten und Mutationsraten zu geben. Da das SARS-CoV-2-Virus mehr Zeit damit verbringt, mit dem menschlichen Immunsystem zu interagieren, wird es versuchen, Wege zu finden, unserer Abwehr durch Mutation zu entgehen. Diese Mutationen müssen wir beim Nachdenken über Impfstoffe und Therapeutika genau im Auge behalten und können mithilfe von Sequenzierungstechnologien überwacht werden.
Eine Einschränkung dieser Teststrategie besteht darin, dass aufgrund des Bedarfs an spezifischer Ausrüstung eines bestimmten Anbieters Probleme auftreten können, die zu Problemen in der Lieferkette führen können.
Der DETECTR-Test ist ein weiterer diagnostischer Testansatz mit EUA der FDA. Es verwendet mehrere fortschrittliche Technologien, um die Durchlaufzeit auf unter eine Stunde zu verkürzen, was wirklich transformativ sein könnte.
Health-huh.com Health: Wie können die Fülle und Zugänglichkeit von Schnelltests dazu beitragen, die Gesundheitspolitik und die Eindämmungsbemühungen zu informieren?
Dr. Robinson: Ich glaube, dass wir derzeit über die notwendigen Werkzeuge verfügen, um dieses Virus einzudämmen. Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit durch die individuellen Bemühungen der Maskennutzung und sozialer Distanzierung sowie weit verbreitete diagnostische Tests und Kontaktverfolgung haben ihre Macht gezeigt, unsere Gemeinschaften vor der Übertragung von COVID-19 zu schützen.
Wir haben gesehen, dass diese Maßnahmen in anderen Ländern wie Südkorea und Taiwan, die sich sehr früh auf Eindämmungsbemühungen konzentrierten und ihre Fallzahlen relativ niedrig gehalten haben, einen großen Unterschied machen können. Heim- und Schnelltests können uns bei unseren Bemühungen unterstützen und sind ein weiteres potenzielles Werkzeug im Werkzeugkasten für die Wiedereröffnung im Safe
Da beispielsweise einige Unternehmen beginnen, die Logistik der Rückkehr einer Untergruppe von Mitarbeitern ins Büro zu überdenken, könnten uns schnelle Testprotokolle zu Hause ermöglichen, dies auf viel sicherere Weise zu tun. Im Idealfall würden wir auf dem Trio aus Handhygiene, Masken und sozialer Distanzierung aufbauen und schnelle Tests zu Hause und eine fortschrittlichere technologiegesteuerte Kontaktverfolgung hinzufügen. Diese Ansätze könnten auch auf das schulische Umfeld übertragen werden.
Angesichts der außergewöhnlichen Auswirkungen dieser Pandemie habe ich manchmal das Gefühl, dass es ein Gefühl der Hilflosigkeit gibt, aber ich glaube, dass dies eine Zeit ist, in unsere Gemeinschaften zu investieren und unsere Augen für die Notwendigkeit grundlegender Investitionen in die Infrastruktur des öffentlichen Gesundheitswesens zu öffnen. Wir sind vor dem nächsten namenlosen Virus nicht sicherer als zu Beginn des Jahres 2020.
Health-huh.com Health: Viele dieser kostengünstigen Schnelltests haben eine geringere Empfindlichkeit. Halten Sie hochpräzise Tests oder zugängliche Tests für wichtiger?
Dr. Robinson: Vieles davon hängt davon ab, was Sie mit diagnostischen Tests erreichen wollen. Wir verwenden diagnostische Tests, um mehrere Fragen zu beantworten, beispielsweise ob jemand eine akute Infektion hat, ob er sich erholt hat oder ob jemand eine asymptomatische Infektion hat.
Wir verwenden diese Tests auch, um bevölkerungsweite Daten zu erhalten, um besser zu verstehen, wer bereits infiziert ist. Je nachdem, welche Frage Sie stellen, möchten Sie vielleicht einen außergewöhnlich sensiblen Test oder einen Test mit besserer Skalierbarkeit, d. Ich würde nicht sagen, dass einer wichtiger ist als der andere, aber die Art des Tests sollte auf die Frage zugeschnitten sein, die Sie beantworten möchten.
Ich denke, dass schnelle Heimtests nützlich sein können, um die Blackbox von unwissentlich infizierten oder asymptomatischen Fällen zu beleuchten. Da wir jetzt über gute, genaue Standard-PCR-Tests verfügen, sollte meiner Meinung nach der Fokus darauf liegen, diese schnelleren und kostengünstigeren Tests weiter zu validieren und Wege zu finden, sie auf eine optimierte Weise zu implementieren.
Health-huh.com Health: Gibt es Tests, die gleichzeitig COVID-19 und Influenza nachweisen können?
Dr. Robinson: Ja. Im Juli hat die FDA eine EUA für den CDC Influenza SARS-CoV-2 (Flu SC2) Multiplex Assay-Test ausgestellt. Dieser Test ist ein RT-PCR-Test, der in der Lage ist, zwischen SARS-CoV-2 und zwei Arten von Influenza zu unterscheiden: Influenza-A-Virus und Influenza-B-Virus.
Die Entwicklung solcher Tests vor der Grippesaison ist unglaublich wichtig. Wenn wir uns dem Herbst nähern und lernen, wie sich die Wiedereröffnung von Schulen und eine Rückkehr zur Büroarbeit auf die Pandemie auswirken, werden Tests wie dieser dazu beitragen, wirksame Behandlungsschemata zu informieren. Diese Tests werden uns auch helfen, überlappende Symptome zu verstehen und zu verstehen, wie häufig Koinfektionen auftreten können.
Health-huh.com Health: Was sollte Ihrer Meinung nach der nächste Schritt beim Testen sein?
Dr. Robinson: Ich denke, die Verbesserung des Zugangs zu Testeinrichtungen und die Verkürzung der Durchlaufzeit sind beide entscheidende nächste Schritte in unserem Ansatz für SARS-CoV-2.
Wir müssen strategisch darüber nachdenken, wen und wo wir testen, und diagnostische Testzentren an Orten einrichten, die vom Virus schwer getroffen wurden. Die weitere Aufklärung der Gemeinschaften über den Testprozess und die Ermutigung von Menschen, die selbst kein hohes Risiko haben, aber mit Risikogruppen interagieren, wie z.
Die Informationen in diesem Artikel sind zum angegebenen Datum aktuell, was bedeutet, dass neuere Informationen verfügbar sein können, wenn Sie dies lesen. Für die neuesten Updates zu COVID-19 besuchen Sie unsere Coronavirus-Nachrichtenseite.