Koronakríza predstavuje veľkú výzvu aj pre vedecký svet. S Pavlom Čekanom sa TREND rozprával o tvorbe PCR testov a ich schopnosti úspešne detegovať vírus či jeho prípadné ďalšie mutácie. V rozhovore sme sa vrátili k hodnoteniu antigénových testov a odporúčaniam, čo by malo Slovensko na boj s koronavírusom spraviť. Neobišli sme ani možnú tretiu vlnu a superinfekciu v spojitosti s chrípkou.
Kedy ste prvýkrát zaregistrovali, že je tu nový koronavírus?
V januári, keď sa objavili prvé vážnejšie prípady a bolo jasné, že ide o šírenie infekcie z Wu-chanu v Číne. Keď sa infekcia zaniesla do USA a ďalších krajín, vedeli sme, že to môže byť veľké.
Zaujal vás hneď v tom čase?
Priznám sa, že keďže sme sa zaoberali onkologickými diagnostikami, nevenovali sme vírusu veľkú pozornosť. Vôbec sme nepredpokladali, že by sme mohli vyvíjať PCR test, to prišlo až v marci.
Kedy ste začali skúmať genóm vírusu?
Asi v prvej polovici marca už bolo známych asi 300 až 400 sekvencií vírusu SARS-CoV-2. Vtedy sme začali spolupracovať s bioinformatičkou Vierou Kováčovou, ktorá mala bohaté skúsenosti s čítaním takýchto genomických informácií, napríklad chrípky. Koronavírus je chrípke podobný. Aj vďaka jej práci sme začali pozerať na dizajn PCR testov, pretože tie musia vychádzať z RNA sekvencií.
Tvorba PCR testov
Ako dlho trvalo, kým ste zostavili prvý test?
V marci sme nemali ambíciu poskladať kompletný PCR test. Ponúkali sme len kľúčové komponenty, ktoré sú zodpovedné za špecificitu a citlivosť testov. No zistili sme, že na Slovensku aj vo svete chýbajú PCR testy.
V priebehu jedného týždňa sme sa stretli s mnohými slovenskými vedcami a firmami a povedali si – poďme na to. Poďme spoločnými silami vyvinúť prvý a dokonca IVD certifikovaný test pre Slovensko. IVD certifikát je značka vysokej kvality a takýto test je vhodný pre akreditované diagnostické laboratóriá.
Prečo práve nový slovenský dizajn? Nestačilo len niečo prebrať zo zahraničia?
Ak vieme PCR testy vyrobiť na Slovensku, nie sme závislí od importu týchto testov – to bol prvý dôvod. Zároveň sme sa pozreli na Charité protokol, ktorý vychádza z vedeckého článku profesora Drostena z Nemecka, známeho európskeho virológa. Tento protokol neskôr prevzalo WHO. V ňom, hlavne v dizajne testu, sme našli zásadné chyby. Jeho chyby spôsobilo to, že bol dizajnovaný ako jeden z prvých ešte v januári, kde sekvencia koronavírusu nebola známa. To znamená, že sme videli priestor na zásadné vylepšenie testu.
Aké to bolo s financovaním vašich testov?
Pri prvom dare 100-tisíc testov pomohla Nadácia Eset. V podstate prefinancovala vývoj a výrobu testov. Zároveň sme získali grant z Agentúry pre vedu a výskum z takzvanej Covid-19 výzvy, ktorý čiastočne prefinancováva práve diferenciálny test na Covid-19 a chrípku. Takže to sa dá brať ako pomoc štátu.
Váš dar 100-tisíc testov nebol asi jediný.
Štátu sme darovali ďalších 100-tisíc testov, neskôr sme darovali kontinuálne počas šiestich mesiacov desaťtisíce testov Biomedicínskemu centru SAV, aby mohli rutinne testovať v Bratislave. Neskôr sme boli súčasťou humanitárnej pomoci v Keni s 50-tisíc PCR testami. Ďalšie testy šli aj na Ukrajinu.
Je medzi vami a štátom nejaký obchodný vzťah?
Štátnym laboratóriám sme doposiaľ nepredali nič, čiže nemôžeme povedať, že by tu bol obchodný vzťah. To však vôbec neprekáža, lebo vieme prežiť aj bez toho. Priznám sa, že Slovensko nie je náš primárny ekonomický záujem.
Nedávno ste povedali ste, že PCR test je stopercentne špecifický, pričom pán profesor P. Jarčuška mi hovoril, že ani PCR test nie je stopercentne spoľahlivý. Ako to je?
Stopercentne špecifický je. Keď sme to porovnali s inými vírusmi, bol špecifický iba na SARS-CoV-2. Takže o tom niet pochýb. Už sme spravili tri validácie, máme tri certifikáty a myslím si, že spochybňovať špecificitu nie je namieste.
Čo sa týka spoľahlivosti, je to úplne iná vec. Tu sa rozprávame o tom, či v PCR testoch dokážeme zachytiť človeka, ktorý je pozitívny, ktorý má v tele vírus. V tomto prípade neexistuje na svete žiaden stopercentne spoľahlivý test, a to z niekoľkých dôvodov.
Akých?
Jedným z dôvodov je, že infekcia je v tele dynamická. Ani PCR test nedokáže zachytiť človeka, ktorý má v sebe vírus v prvých dňoch. Môže nastať aj chyba pri výtere alebo môže dôjsť aj k chybám pri RNA izolácii, ktorá sa robí v diagnostickom laboratóriu.
Čo má možno na mysli profesor Jarčuška je, že metóda PCR je veľmi citlivá. To znamená, že existuje niekoľko ľudí, ktorí sú aj po karanténe stále PCR pozitívni. Vieme však, že už nie sú infekční. Je dokázané, že človek po 10 až 12 karanténnych dňoch už nemôže byť infekčný. To znamená, že PCR pozitivita je irelevantná.
Takže PCR testy nie sú stopercentné?
To nie je problém PCR metódy, ale klinickej interpretácie. Ak je pacient aj po karanténe PCR pozitívny, môžeme spraviť protilátkový test. Ak vyjde pozitívne, znamená to, že má v tele protilátky.
To je celá podstata. Všetky testy majú svoje výhody aj nevýhody, riziká a limity. Podstata v boji proti vírusu je diverzifikovať testy a využiť ich výhody v správnom čase na správnom mieste.
Mutácia koronavírusu
Minulý týždeň sa objavili správy, že v Dánsku utratia 17 miliónov noriek. Dôvodom malo byť, že vírus zmutoval z človeka na norku a späť na človeka. To znamená, že vírus sa môže zmeniť a PCR testy prestanú fungovať?
Záleží na tom, ako PCR test dizajnujete. To znamená, že v súčasnosti je už známych viac ako 150-tisíc jeho sekvencií. Je veľmi dôležité, na ktorú časť virálnej RNA váš PCR test cieli. Preto môžete priebežne kontrolovať, či ste v správnom regióne a či náhodou nie ste v regióne, kde prebehla nejaká mutácia, ktorá by mohla citlivosť toho testu znížiť.
Takže to priebežne sledujete?
Áno, a navyše sme to elegantným spôsobom obišli. Náš nový test je vyvinutý tak, aby bol citlivý aj vtedy, ak sa vyskytnú nejaké mutácie. Neviem o inom teste na svete, ktorý by bol takto vyvinutý. Naše PCR testy nie sú úplne obyčajné testy.
Takže mutácia vírusu nie je problém?
Keď vírus zmutuje, je to problém. Väčšinou je mutácia v S-géne, respektíve je to S-proteín. Keď si predstavíme koronavírus, je to ten výbežok, ktorý sa používa na to, aby sa nadviazal na ľudskú bunku. Najčastejšie sú mutácie práve v S-géne a Dáni sa pravdepodobne obávali, že tá mutácia by mohla znížiť efektivitu vakcín.
Videli, že vírus preskočil z človeka na norky, ale zároveň aj z norky na človeka, preto chceli utratiť všetky zvieratá, nakoniec tak nespravili. Moja špekulácia je, že sa tak nerozhodli z dôvodu, že ak sú vakcíny, ktoré sú nadizajnované aj na trošku inú časť toho koronavírusu, mohli to týmto mohli obísť. Alebo prišli na to, že vakcína bude účinnejšia aj pri tejto konkrétnej mutácii.
Antigénové testovanie
Poďme od PCR k antigénovým testom, ktoré nie sú také spoľahlivé. Máte pocit, že ich špecificita bola možno ešte vyššia ako tá označená v manuáloch?
Pri kórejskom teste, ktorý sa použil na celoplošné testovanie, sa k tomu dá vyjadriť veľmi ťažko. Neurobili sme žiadnu validáciu. Bolo veľmi veľa okresov, ktoré sa podobali, mali záchyt 0,3 alebo 0,35 percenta. Špecificita teda neprekvapila, ideálne by bolo, keby to bolo sto percent.
To však pri antigénových testoch asi nebude možné...
Práve naopak, mohlo by byť. V štúdii od profesora Drostena, kde porovnával sedem antigénových testov, mal Abbott dokázanú stopercentnú špecificitu. V štúdii sa pekne ukázalo, prečo kórejský test takúto špecificitu nemá.
Prečo?
Pretože dokáže detegovať parainfluenzu 3, čo je bežná nádcha, a títo ľudia môžu byť falošne pozitívni. Má falošnú pozitivitu okolo 0,4 percenta, čo na prvý pohľad nemusí byť veľa. Ale ak spočítame, koľko sa na Slovensku vykonalo testov, z toho vychádza, že 24-tisíc je falošne pozitívnych – a to číslo nie je malé. Riešením je, ako už odporučila aj Európska komisia, že pozitívne výsledky antigénových testov by mali byť ešte potvrdené PCR testami. Tak elegantne dostaneme z karantény ľudí, ktorí sa tam dostali pre falošnú pozitivitu antigénového testu.
Chrípka a superinfekcia
Pred pár dňami ste prišli s testom, ktorý vie zároveň detegovať koronavírus aj chrípku. Prečo?
Zámer, prečo rozlišovať chrípku a SARS-CoV-2, je hlavne v tom, že počas chrípkovej sezóny je tu možnosť, že Covid-19 splynie s chrípkou, čo často spomína profesor Vladimír Krčméry. Je tu aj možnosť, že jeden človek môže mať dva vírusy naraz. V takom prípade ide o superinfekciu. Ide o veľmi ťažký priebeh a je veľmi dobré týchto ľudí zachytiť.
Hrozí nám chrípková epidémia?
Informácie z Európskeho centra pre prevenciu a kontrolu chorôb hovoria, že v štyridsiatom štvrtom týždni tohto roka bolo zachytených iba niečo vyše 40 prípadov chrípky. V porovnaní s minulým rokom ide o 97-percentné zníženie. Na prvý pohľad to vyzerá skvele, ale na druhý pohľad to nie je až tak dobre.
Z akého dôvodu?
Ak by to bolo stopercentné, bolo by to skvelé. Fakt, že tu máme stále tri percentá hovorí, že chrípka sa môže šíriť. Z tých troch percent zrazu môže byť oveľa viac. To znamená, že je tu stále medzi nami a znižujeme ju práve tým, že nosíme rúška a dodržujeme ROR.
V týchto prípadoch je užitočný test, ktorý vie diferencovať chrípku a kovid. Možno vás chrípka nezaujíma v novembri a možno ani v decembri, ale vieme, že chrípková sezóna prichádza začiatkom roka. Ak sa začne zvyšovať incidencia, treba to začať brať vážne, pretože vtedy môže prichádzať práve k superinfekcii a týchto ľudí treba hospitalizovať oveľa skôr.
Je váš test jedinečný alebo je vo svete viacero výrobcov, ktorí robia niečo podobné?
V Európe je v súčasnosti registrovaných okolo sedem takýchto testov. To znamená, že konkurencia tu je. My patríme asi do prvej desiatky firiem, ktoré s týmto testom prišli. Škoda, že nie skôr, lebo sme na tom naozaj pracovali už od mája.
Dlho bol pripravený, ale validácia a certifikácia trvali dlhšie než obyčajne. Bál som sa, že nestihneme štart chrípkovej sezóny na jeseň, ale nakoniec sa ukazuje, že predsa len test prichádza na trh v správny čas.
Sú tie testy rovnako kvalitné alebo ste opäť prišli s niečím novým?
Nášmu testu verím, pretože už som ho porovnal s niekoľkými inými testami. Väčšinou sa ich citlivosť porovnáva na tom, koľko kópií virálnej RNA dokážete vo vzorke detegovať. Všimol som si, že testy z iných krajín nie sú až také citlivé. Detegujú okolo 15-20 kópií, náš test dokáže detegovať už dve kópie. To znamená, že máme päť až desaťkrát vyššiu citlivosť. Čiže naozaj ide o veľmi presný test.
Ako ste to dokázali?
Chrípka má oproti koronavírusu jednu nevýhodu a tou je, že veľmi mutuje. Náš úspech spočíva v bioinformatickej analýze. Na svete je známych okolo 100-tisíc kmeňov chrípky. My sme 75-tisíc odfiltrovali, čo bola opäť práca našej bioinformatičky Vierky Kováčovej.
Aká bola logika filtrácie?
Po diskusii s Borisom Klempom z Biomedicínskeho centra SAV sme odfiltrovali kmene, ktoré sa už v ľudskej populácii nenachádzajú alebo už nemajú epidemický potenciál. Tak sme sa dostali k 25-tisíc kmeňom.
V podstate sme boli jedni z prvých na svete, keď sme vedeli, že nemôžeme urobiť všeobecný test na chrípku, ale musíme ju rozdeliť na chrípku typu A a B. O dva mesiace to takto spravili aj Američania, čomu sme sa potešili. V každom prípade práve diferenciálny test na chrípku a Covid-19 je vyústením veľmi silnej expertízy, ktorú sme nadobudli za posledné mesiace. Čo sa týka dizajnu testu pre chrípku, je to unikátny test.
MultiplexMD
A pritom ste malá slovenská firma.
Áno, sme malá firma, ktorá už však má tridsať zamestnancov. V drvivej väčšine sú to vedci. Polovica z nich sú navrátilci zo zahraničia alebo cudzinci a polovica sú domáci. Výhoda malej firmy oproti veľkým koncernom je, že už máme asi šesť verzií PCR testov, z nich sú 3 s IVD certifikátom (link[PČ1] ). Veľká firma si to nemôže dovoliť.
Skutočne?
Oni nadizajnujú a vyvinú jeden test a všetky financie potom dávajú už len do marketingu. My ako malá firma máme ešte stále možnosť opravovať a presne o to sa snažíme. Malá firma je v tom oveľa šikovnejšia a oveľa flexibilnejšia.
Takže ste zaujímaví aj pre zahraničie?
Nejaké objednávky máme, to je veľmi dobre. Naše testy sú certifikované v Saudskej Arábii, v Ománe, v Egypte. Certifikácia prebieha v Kanade, Indonézii a Kolumbii. Naše testy otestovali v Česku, v Spojenom kráľovstve, v Dominikánskej republike a v mnohých iných krajinách.
Ale musím priznať aj jednu vec. Naozaj sme malá firma a v tomto zlyhávame oproti tým veľkým. Nemáme obchodnú zručnosť, nemáme kontakty na veľkých distribútorov. V súčasnosti sa biznis model zmenil z B2B na B2G, čiže business to government.
Zlepšovaním svojich PCR testov však zvyšujete šancu, že prerazíte, nie?
Verím, že áno. Testy sme napríklad zlepšovali aj preto, lebo sme reagovali na to, čo trh chcel. Jeden test (rTEST), ktorý máme, je stabilný test aj pri izbovej teplote. To znamená, že ho ôžeme posielať do zahraničia bez suchého ľadu.
Ak chceme poslať milión normálnych testov, potrebujeme 20 veľkých paliet, čo váži šesť ton. Päť ton z toho je suchý ľad. Poslať jeden milión room temperature stable testov je jedna malá paleta s hmotnosťou 180 kilogramov. To napríklad arabské krajiny považujú za obrovskú výhodu. V mnohých krajinách sme veľmi blízko buď k výsledku tendra, alebo k tomu, že príde objednávka.
Vakcíny a ich úspešnosť
PCR testovanie je jedna vec, no na zabránenie šíreniu choroby sú kľúčové vakcíny. Minulý týždeň ohlásili ich 95-percentnú účinnosť. Je to niečo, čo dokáže zvrátiť koronavírus?
Áno, dokáže, 95-percentná účinnosť je naozaj veľmi signifikantné číslo. Aj v histórii medicíny máme výsledky, keď sme dobrou vakcínou dokázali zvrátiť rôzne choroby. Nebude to hneď, bude to trvať pár mesiacov, ale tá účinnosť je dostačujúca na to, aby sme verili tomu, že boj s koronavírusom vyhráme práve očkovaním.
Najzaujímavejšie na celom je to, že vakcíny sa vyrábajú úplne novým spôsobom – pomocou mediátorovej RNA. Je to prelomová technológia a môže ovplyvniť boj s mnohými ďalšími chorobami.
Áno. Mimochodom celý svoj vedecký život som venoval ribonukleovej kyseline, dokonca som aj niekoľko rokov pracoval v laboratóriu Thomasa Tuschla, ktorý je pionierom RNA biológie a je jedným z objaviteľov metódy RNA interferencie, ktorá je prapodstatou nových inovatívnych liekov v onkológii. Som veľký fanúšik tejto metódy a dúfam, že to bude pomáhať aj pri iných infekčných ochoreniach.
Akú majú mRNA prístupy výhodu?
Ak prestane byť vakcína účinná pre mutácie, môžete ju veľmi rýchlo predizajnovať. Nevýhoda je stabilita vakcíny, keďže musíte udržovať teplotu mínus 20, niekedy až mínus 80 stupňov.
Problém s vakcínami môže byť v distribúcii, čo je pomerne zásadná vec. Myslíte si, že nebude možné koronavírus poraziť už v roku 2021 práve preto?
Logistika a distribúcia sa môže zdať ako veľký problém, no napríklad pri PCR [PČ2] testoch je to bežná vec. To znamená, že takéto testy tu lietali pri ešte nižších teplotách, na suchom ľade a všetci to zvládli. Ak si pomôžeme suchým ľadom a vysokokapacitnými mrazničkami, myslím si, že je to riešiteľný problém.
Boj s koronavírusom
Myslíte si, že tretia a štvrtá vlna nemusia prísť?
Tretia vlna tu podľa mňa bude. Často sme v rámci odborných kruhov riešili, že sa viac obávame možnej tretej vlny, ktorá príde začiatkom roka, keď historicky respiračné infekcie spôsobujú najviac úmrtí u rizikových skupín. Porekadlo: Ide marec, poberaj sa starec, nie je náhodné.
Nevieme, aká bude veľká, ale vieme, že úmrtnosť bude stúpať. A tam Covid-19 môže zohrať dosť významnú rolu. Teraz máme rôzne nástroje v testovaní, trasovaní, izolácii a tak ďalej – v podstate sa učíme, ako zabojovať v tej najťažšej vlne, ktorá príde práve v týchto najťažších mesiacoch. Práve preto je teraz najdôležitejšie zistiť, čo je v boji proti pandémii najefektívnejšie, a ovplyvniť smrtnosť nejakým spôsobom práve v tých najťažších mesiacoch, ktoré sú pred nami.
Ako teda podľa vás zabojovať s koronavírusom?
Štáty, ktoré sú v boji s ním veľmi úspešné, či je to Taiwan, Dánsko, Fínsko, alebo Island, zvládajú najlepšie trasovanie a testovanie. Samozrejme, je tam aj dôvera v opatrenia i disciplína. Takisto sme prišli na to, že je veľmi dôležité diverzifikovať testovanie. To znamená prispôsobiť testovanie epidemiologickej situácii. Keď máme veľmi zamorený región a použijeme antigénové testy, môžu pomôcť. Videli sme to na Orave, kde sme čísla naozaj dostali dole. Dostali sme to na úroveň povedzme dnešnej Bratislavy, kde stále musíme pokračovať v testovaní a trasovaní a tak to udržať pod kontrolou.
Takže všetko by malo mať nejaké postupy.
Áno, a ak už situácia nie je zvládnuteľná, vtedy zaberajú antigénové testy. Vo zvyšných prípadoch musíme používať PCR testy, ktoré vedia s chirurgickou presnosťou s trasovaním odhaľovať pozitívnych a ich kontakty. Inak to spraviť nevieme. Plošné testovanie v menej zamorených okresoch jednoducho nefunguje. To je to, na čo sme prišli v celoplošnom testovaní.
Ako vidíte budúcnosť testovania?
Máme PCR testy, ktorých vyhodnotenie však trvá veľmi dlho. A potom antigénové testy, ktoré nie sú presné, ale sú rýchle, čiže môžete pretestovať veľmi rýchlo signifikantnú časť obyvateľstva. Medzi tým sú ešte iné testy, na ktoré by sme sa mohli zamerať. Majú povedzme vyššiu presnosť ako antigénové testy a nižšiu ako PCR.
Na akom princípe fungujú?
Namiesto výterov by sme išli na sliny, prípadne kloktadlo. Práve v súčasnosti by som sa zameral na diverzifikáciu testovania, čo sa na Slovensku nejakým spôsobom aj deje. Zatiaľ to však nie je ideálne. Zároveň by som sa orientoval na trasovanie, pretože bez neho situáciu nebudeme vedieť udržať pod kontrolou.
Ako Slovensko zvláda testovanie?
Stále sa hľadáme. U nás je najdôležitejšie nájsť najsprávnejší a najefektívnejší systém, pretože oproti okolitým krajinám máme problém hlavne v zdravotníctve. Naše zdravotníctvo nevie zvládnuť taký vysoký nápor ťažko chorých, ako zvláda zdravotníctvo v Českej republike, Nemecku, Dánsku, vo Švédsku či v Rakúsku. Musíme byť „kreatívnejší“ a dokázať vybojovať boj s koronavírusom pred nemocnicou, nie v nemocnici.
Prečítajte si aj:
-
Arca Capital Slovakia získala na základe lex korona dočasnú ochranu
-
5 top udalostí dňa: EÚ chystá nové spojenectvo s USA a Moderna dokončila testy
