За противоречията и парадоксите по време на пандемията COVID-19 (част 1)

„Дневник“ ще публикува в три части в три последователни дни заключенията на ръководителя на Медицинския експертен съвет по коронавируса проф. д-р Коста Костов по най-задаваните и противоречиви въпроси, свързани с епидемията, базирани на личния му опит и научната му дейност. Текстът е наръчник с ясни отговори за вируса и ефектите от него.

Епидемията, предизвикана от новия SARS-CoV-2q продължава да приковава вниманието на обществото, което следи текущата информация, идваща от конвейера на COVID-19. Появиха се доста противоречиви становища през обществения дебат, които разделиха експертите в три потока – крайни песимисти, крайни оптимисти и умерени. Дори науката изпадна в противоречия и се наложи няколкократно да променя становища, изведени от ограничени данни, изхождащи от проучвания без рандомизация и контролни групи, с компромисни научни протоколи, които в обичайния научен живот не биха стигнали до практиката.

Нуждата от бързи терапевтични решения доведе до това, че медикаменти с неубедителните научни резултати, получени при ограничен режим на проследяване, влязоха в клиничната практика и малко след това разочароваха. Тази тенденция компрометира не само отделните колективи, които побързаха да се обявят за откриватели, но и науката като цяло, която от наука на доказателствата, в ерата на „прецизната медицина“, за кратък период от време беше увлечена в научно месианство, налагащо идеи, изведени по-скоро от желанието, отколкото от научния резултат.

За тези противоречиви послания става дума.

Използвана е информация от достъпните авторитетни медицински източници, актуална към 20.07.2020. Текстът е предназначен за широката аудитория, която има интерес към темата COVID-19, и няма за цел да омаловажи опасността от него, а да внесе малко яснота в противоречията, възникнали по време на епидемията.

1. За разликите между SARS-CoV-2, SARS и MERS

Споровете по тази тема приключиха.

Съвсем ясно е, че SARS-CoV-2 е с по-висока трансмисивност (инфекциозност), с по-малка патогенност и с по-дълъг инкубационен период от предишните коронавируси, причинители на епидемиите от SARS и MERS. За по-високия потенциал за разпространение на SARS-CoV-2 допринасят както по-дългият инкубационен период, който дава възможност за по-продължително и незабелязано разпространение на инфекцията, така и по-големият брой безсимптомни и малосимптомни пациенти, които са също резервоар за разпространение на инфекцията. SARS-CoV-2 има и по-ниско дисперсно число (k), което го прави по-вирулентен, защото по-малко хора са отговорни за основната популация инфектирани. Не без значение е и по-високият афинитет към ACE2 рецепторите на spike-протеина на SARS-CoV-2 от този на коронавируса, причинител на SARS.

2. За абсолютното доверие в диагностичните PCR тестове (RT-PCR)

От самото начало на пандемията българските експерти се хванаха за гушата в спора за предимствата и недостатъците на диагностичните RT-PCR тестове и бързите антителни тестове.Това, което все още не е напълно ясно на обществото, са границите на вариабилната чувствителност на диагностичните RT-PCR тестове, която се движи в доста широк диапазон според периодите на инфекциозния процес – до около 3-4 седмици от началото на симптомите, след което тяхната информативна стойност постепенно се губи.

Чувствителността на RT-PCT тестовете е много зависима от редица фактори като техника на вземане на материала, транспорт, среда, опитност на екипа и качеството на диагностичните материали, които се използват – един, два или комбинация от няколко гена.

Поради всички особености, фалшиво негативните резултати се движат от 20% до и над 60%, много зависими не само от техническите пропуски, но и от времето на вземане на пробата. В първите два-три дни на инкубационния период чувствителността на метода е много ниска (до около 30%), в първите 3-4 дни от началото на симптомите, когато вирусът се размножава активно, чувствителността е най-висока (80-90%) и после постепенно започва да пада, за да стигне отново нива близки до „0“ на 4-5 седмица от началото на заразяването. Ако тестът е направен в първия ден от заразяването, чувствителността му е близо до „0“.Тези резултати са още по-вариабилни при безсимптомни или малосимптомни пациенти.

Поради описаните причини, идеалният вариант би бил комбинираното използване на RT-PCR тест и серологичен „бърз“ тест, които имат различно време на позитивиране.Така например, ако RT-PCR тестът е направен след 21 дни от началото на симптомите, е твърде вероятно той да бъде негативен, а антителните тестове – позитивни. Всеки диагностичен метод си има своето място във времето и своята чувствителност и специфичност. Затова след 21-я ден от началото на заразяването и 14 ден след симптомите много по-показателни са добре подбраните бързи тестове с антитела, които дават по-голям шанс за регистриране на преминалите през инфекцията. Нека не забравяме, че окончателното решение кой е инфектиран и кой болен се взема от клиничен специалист, а не от лабораторен лекар.

И досега не е напълно изяснено значението на позитивния PCR тест и обема на фалшиво позитивните резултати с този метод, защото няма достатъчно широко тестване на хора, които не са инфектирани с вируса. Мнозина експерти считат, че PCR тестът е „твърде чувствителен“, с много фалшиво позитивни резултати, твърде често при наличие на фрагменти РНК, а не вирус, способен да заразява околните. Твърдението, че ако имаш позитивен PCR, си опасен за другите, защото си разпространител на инфекция, изисква уточнение – в кой период на инфектиране е позитивен този PCR тест. След 14 дни от началото на симптомите нараства броят на фалшиво позитивните резултати, т.е. на позитивни PCR тестове, които не са инфекциозни, с други думи, в изследваната проба липсва вирулентен вирус, способен да инфектира и да разболява.

Твърдението, че всеки позитивен RT-PCR тест е инфекциозен е твърде преувеличено, да не го наричам абсурдно, защото RT-PCR тестът няма 100% специфичност. В този контекст звучи като анекдот едно проучване в Сингапур, при което на 18 пациенти почти всекидневно са извършвани последователни PCR тестове, до 5 пъти на всеки пациент и резултатите са се колебали няколкократно от „негативен“, през „позитивен“, до „несигурен“. Възможни са лабораторни грешки или технически пропуски в детайлите на процедурата, които биха могли да позитивират резултата, без същият да стигматизира съответния пациент, от който е взета пробата.

Освен това, позитивен PCR тест за наличие на микроорганизъм съвсем не означава, че този микроорганизъм е непременно опасен и причинител на активна болест. Тук стигаме до първия постулат на Роберт Кох, който гласи, че инфекциозният причинител на дадена болест трябва да е наличен само при болни, но не и при здрави индивиди. В клиничната практика има много примери, при които има позитивен тест, но няма болест. Най-простият пример е вземането на секрет от носоглътката и изследването й в микробиологична лаборатория. Много често, да не кажа винаги, има изолиран микроорганизъм, но не винаги той е причинител на активна инфекция и не винаги налага антибиотична терапия, защото една част от тези микроорганизми са нормални обитатели на горните дихателни пътища и лечение се предприема само, ако те станат агресивни и предизвикат болест. Същото може да се каже и за позитивния кръвен тест за туберкулозен микобактерий – позитивният резултат не означава непременно болест и не налага непременно терапия.

Центърът за контрол на болестите на САЩ (CDC) уточни преди време при публикуване на своите епидемиологични критерии за продължителността на карантината, че позитивният PCR тест след 14-ти ден от началото на симптомите при повечето хора не доказва вирус, който е способен да инфектира други хора. Това становище е доказано чрез използване на клетъчни култури, които не успяват да отгледат жизнено-способен вирус при повечето хора с позитивен PCR тест след 14-я ден от началото на симптомите. С други думи казано – от началото на симптомите до 14 ден ти си опасен за околните, но след 14-я ден това е малко вероятно. Поради тази причина CDC направи и съответните корекции в продължителността на карантината – минимум 10 дни от началото на симптомите плюс 3 дни без симптоми.

Има и още по-интересни публикувани данни, които доказват, че след 8 дни от началото на симптомите, клетъчните култури се оказват негативни за SARS-CoV-2, въпреки, че РНК частици могат да бъдат регистрирани до 6 седмици след началото на болестта.

Напомням още веднъж – лабораторните изследвания са само в помощ на диагнозата и самите те не са диагноза. Диагнозата най-често е констелация от диагнози, комплекс от многоорганни прояви, който не опира само до един лабораторен тест. Инфекцията е само стартов момент, а органните прояви са последствия, които могат да отдалечат окончателната, водеща диагноза, от първопричината.

С други думи, твърдението, че диагнозата COVID-19 изисква непременно лабораторно потвърждение лишава от диагноза всички болни с категорични клинични и образни характеристики, съпоставими с клинично проявена или усложнена инфекция със SARS-CoV-2, която по технически причини или ненавреме взет RT-PCR тест не е потвърдена лабораторно и може да забави или насочи в друга посока лечението.

Кери Мълис, откривателят на технологията с PCR и носител по този повод на Нобелова награда по химия през 1993 г. (починал през 2019 г. ), остави след себе си следното послание:

„PCR не е подходящ метод за откриване на вирусна инфекция.“ Причината е, че PCR е метод за възпроизвеждане на ДНК в милиони и милиарди копия, а не е метод за доказване на вирус!

Абсолютизирането на RT-PCR теста може да доведе до катастрофални последици и верига от пандемии. Нещо повече. На RT-PCR тестът му липсва златен стандарт за сравнение на неговата „чувствителност“ и „специфичност“. Това е допълнителна предпоставка за несигурност и причина, същият, да бъде нарочен за свещения Граал. Затова „златен стандарт“ в диагнозата COVID-19 трябва да бъде клиничен лекар, който се ангажира с диагнозата и лечението на пациента като анализира всички налични данни.

Не е чудно, че поради неприятните усещания при вземане на назофарингеална смив, RT-PCR тестът се е сдобил и с една шега по свой адрес – добра методика за биопсия на слюнчените жлези.

И още една провокация към вирусолозите и онези, които абсолютизират RT-PCR теста:

През 2001 г. списание Science публикува мнението на един от най-опитните американски вирусолози Charles Calisher:

„…модерните методи за откриване на вируси като PCR казват твърде малко относно размножаването на вируса, кои животни го пренасят и как заразява хората. Това е същото, като да обясниш причината за трудното дишане по пръстовите отпечатъци.“

А на въпроса на в. „Guardian“ от 10.07.2020 г. дали може да назове една единствена публикация, доказваща изолиране на пречистен SARS-CoV-2 вирус от диагностичен материал, вирусологът отговаря:

„Не знам за подобна публикация. Държа си очите отворени за появата на такава“.

С други думи, от научните спорове изглежда, че до този момент липсват необорими научни доказателства, че изолираните копия РНК от диагностични материали са идентични с вируса, който причинява COVID-19. До изясняването на тези спорове, ще водим битка с неприятел, който сме именували SARS-CoV-2.

3. За безсимптомните и пресимптомни инфектирани

Версията, че безсимптомните инфектирани не предават инфекцията и са без значение за епидемичния процес е несъстоятелна. Има достатъчно данни, които доказват противното, като се започне от първите публикации в Германия, публикуваните данни за развитието на епидемията сред пасажерите на кораба Diamond Princess и се стигне до персонала и посетителите на един сектор за кърмачки в САЩ и пр., болшинството от които безсимптомни и пресимптомни преносители на вируса. Да не говорим, че и сред безсимптомните инфектирани има такива, които разпространяват инфекцията по-интензивно, наречени superspreaders (супер-разпространители).

Счита се, че една от характеристиките на пандемията COVID-19 е голямото количество безсимптомни, които са скрит потенциал за разпространение на инфекцията. Понастоящем се знае, че при повечето от безсимптомните вирусният товар е по-нисък от този при симптомните, а средното време на излъчване на вируса при безсимптомни инфектирани е между 2 и 8 дни, а при симптомните средно от 14 до 20 дни. Не липсват и съобщения за еднакъв вирусен товар при асимптомни и симптомни на фона на несигурните все още данни за нивото на вирусния товар, достатъчен за осъществяване на инфектиране.

На този етап на пандемията се счита, че 1 милион копия на вируса са абсолютно достатъчни, за да предизвикат инфекция при попадане в горните дихателни пътища, но има и съобщения за значително по-нисък вирусен титър, който може да бъде достатъчен, за да предизвика активна инфекция. Известно е, че по-високата опасност идваща от симптомните пациенти, се дължи на наличието на кихане и кашлица, които излъчват вирусни частици на по-голямо разстояние – до 6 метра.

Една междинна категория с особено значение за епидемиччния процес са пресимптомните инфектирани, които започват да разпространяват вирусната инфекция 2-3 дни преди проявата на симптомите и са отговорни за не малък дял от инфектираните – между 48%-62% в едно проучване на епидемията в Ухан, Китай. Счита се, че категорията „безсимптомни“ е неясна в количествени характеристики, защото голяма част от тази група са пресимптомни пациенти, които са регистрирани като безсимптомни в момент, когато все още нямат симптоми.

Приема се, че новият SARS-CoV-2 има по-висок потенциал на заразяване от предшестващите вируси при SARS и MERS. При новия коронавирус 10% от инфектираните са отговорни за 80% от вторично заразените.

4. За заразяването само при много близък и продължителен контакт

Много спорна версия, опровергана в различни публикации, които доказват, че инфектирането е възможно и без условието да си дълго време и в непосредствена близост с някого, който е инфектиран. Това показва големият брой заразени на кораба Diamond Princess (712 от 3712 пасажери), които съвсем не са спали в една каюта и хранили на една маса. Същото важи и за емблематичната случка с Вашингтонския хор, при която от 63 хористи само за около два часа репетиция се заразяват 51 от тях и трима умират.

Искам да припомня в този контекст, че за рисков контакт се счита контакт със заразоносител, продължил повече от 15 минути в близост под 2 метра (6 крачки). Тази дефиниция прави възможно инфектиране при не така продължителен контакт.

Ето малко полезна информация:

При близък контакт с инфектиран извън дома, само 5% от контактните се инфектират. При по-продължителен близък контакт в домашна обстановка, инфектирането засяга 10% до 40% от контактните. При близък, но не толкова продължителен контакт с инфектиран, например споделяне на храна, инфектирането на контактните е 7%. При преходен кратък контакт, например при пазаруване в магазин, рискът за инфектиране на контактните е 0.6%

5. За недосегаемите клетки на вродения имунитет

Многократно се дискутираха проблемите на имунитета и отношенията коронавирус-имунни клетки. Имаше и твърдения, че клетките на имунитета са недосегаеми за вирусната атака, защото нямат ACE2 рецептори. Това е вярно, но не е вярно, че имунните клетки остават недосегаеми за SARS-CoV-2, защото Т-лимфоцитите притежават други рецептори за вируса и са уязвими от SARS-CoV-2 чрез свързването му с CD147 рецептора на повърхността на Т-лимфоцита. Това е причината за тежко засягане на лимфоцитната линия, настъпване на лимфоцитопения и двукратно снижение броя на Т-лимфоцитите. Това засягане е по-тежко при по-тежко протичащите случаи. Засегнат е не само броят, но и функционалната активност на лимфоцитите, които произвеждат по-малки количества антивирусни цитокини.

6. За „цитокиновата буря“

Терминът „цитокинова буря“ се отъждествява с тежки форми на остро белодробно увреждане, което протича клинично под формата на остър респираторен дистрес синдом (ARDS) и е съпроводено с висока смъртност – около 40%-50%.

Терминът „цитокинова буря“, с който толкова често се жонглира, няма утвърдена дефиниция. Той определя наличието на хиперактивен имунен отговор с освобождаване на интерферони, интерлевкини, тумор-некротичен фактор, хемокини и няколко други медиатори, част от т.нар.. „вроден имунитет“, необходим за ефективно изчистване на организма от инфекциозни агенти. По своята същност „цитокиновата буря“ означава, че отделеният обем цитокини е увреждащ за клетките на организма. Този термин, макар и познат на медицинската общност, нахлу интензивно в научната терминология и клинична практика тясно асоцииран с COVID-19, защото ранни студии в началото на епидемията демонстрираха повишени плазмени нива на някои цитокини.

В повечето случаи обаче, тези средни цитокинови плазмени нива при COVID-19, макар да са над нормата (не при всички), са по-ниски от средните плазмени нива в предишни кохорти на пациенти с ARDS. Това е демонстрирано с повишени нива на IL-6 при пациенти с COVID-19, които са сравнени с нивата на IL-6 при пациенти с ARDS по други причини. При сравнение, направено между нивата на IL-6 на пациенти с хиперинфламаторен фенотип на ARDS и такива с тежък COVID-19, се установяват от 10 до 200 пъти по-високи нива на цитокина сред пациентите с ARDS по други причини.

Въпросът, който виси, е защо някои пациенти с COVID-19 имат толкова лош клиничен изход въпреки сравнително ниските нива на IL-6?

Възможен отговор на този въпрос е, че тежката увреда в белия дроб се дължи на артериалните микротромбози, които са 9 пъти по-чести, отколкото намерените при ARDS след грип, а не от тежкия хиперинфламаторен синдром, предизвикан от „цитокиновата буря“.

Тогава, какъв е терапевтичният ефективен механизъм на действие на tocilizumab или dexamethasone при пациентите с COVID-19, при които няма високи цитокинови нива по типа на хиперинфламаторния синдром?
В контекста на написаното по-горе, терминът „цитокинова буря“ е подвеждащ за обяснение на патофизиологичните процеси при голяма част от пациентите с COVID-19 и данните досега не подкрепят неоспоримо неговата употреба. Докато не се появят нови данни, връзката на „цитокиновата буря“ с COVID-19 може да се приеме като „буря в чаша вода“.

7. За значението на „бързите“ антителни тестове

Нито един сериозен колектив, дружествени или национални препоръки не коментират антителните „бързи“ тестове като ненужни, а се стараят да ги поставят на точното им място, в точното време от протичане на инфекцията от SARS-CoV-2. Антителните тестове са важна добавка в лабораторното проследяване на инфектираните и имат своето неоспоримо място при хора с негативен RT-PCR тест или при невъзможност за неговото извършване. Те са незаменим асистент в епидемиологичната експертиза в случаите, когато инфекцията е преминала през острата фаза, диагностичния RT-PCR тест е негативиран и само чрез антителен тест можем да разберем какво е нивото на остатъчния имунитет и дали въобще има такъв. Антителните тестове са незаменим източник на информация на популационно ниво, чрез който разбираме кои са преминали през инфекцията, какъв е техният дял от общата популация, кои хора могат да бъдат евентуални донори на плазма и пр.

При фалшиво негативен RT-PCR тест само „бърз“ тест с антитела може да поправи грешката, ако идентифицира антивирусни IgM (IgG или едновременно IgM и IgG) антитела, които макар и в малък обем, започват да се отделят още в края на първата и началото на втората седмица от началото на симптомите. Най-висока чувствителност е гласувана на т.н. хемилуминисцентни тестове (над 90%), следвани от методиката ELISA (малко над 80%). И двата теста се извършват в лаборатория, изискват вземане на венозна кръв, обучен персонал и повече време.Тестовете, които се извършват“на място“ в стратегията „point of care“, са истински бързи тестове, но за съжаление имат най-малка чувствителност – около 60%.

Епидемията може да се контролира ефективно чрез физическа изолация, широко тестване с всички налични тестове, според тяхното предназначениe и времеви характеристики, изолиране на инфектираните, издирване на контактните и лична протекция. Добра добавка към тези мерки е и добрата вентилация на затворените пространства.

8. Дали повърхности и предмети в околното пространство представляват риск от инфектиране?

Новият SARS-CoV-2 остава жизнеспособен до 3 часа в аерозоли, но при 10 пъти по-нисък инфекциозен титър. Той е по-траен върху пластмаса (3 дни) и неръждаема стомана (2 дни), отколкото върху мед и картон. Върху всяка една от тези повърхности вирусният титър е редуциран до 100 пъти. Слънчевата светлина има бърз дезактивиращ ефект и инактивира вируса във слюнка до 98% за 6.8 минути и за 14.3 минути в клетъчна култура.

Това показва, че присъствието и рискът от контаминация (инфектиране) варира във външна среда и в домашна среда. Затова са разумни препоръките за миниманизирани контактите с повърхности, които е възможно да са били в контакт със заразени – например в обществения транспорт.
–––––––––––––––––––

д-р Коста Костов

Специалист по белодробни болести, консултант в столичната болница „Св. Анна“, основател и главен редактор на списанието за респираторна медицина и вдъхновение INSPIRO и консултант на медицински център INSPIRO. Председател е на Медицинския експертен съвет по коронавируса.