Je li mogući test alkotesta na koronavirus?

AndreyPopov / Getty Images

Ključni za poneti

• Istraživači istražuju alkoholni uređaj za otkrivanje COVID-19.
• Uređaj je osposobljen za razlikovanje „COVID potpisa“ na osnovi hlapivih organskih spojeva (VOC) u dahu.
• Test daha možda će u budućnosti imati mjesta u pregledu virusa, potencijalno na mjestima s puno gužve.

Jedino frustrirajuće kao čekanje da biste saznali jeste li testirali pozitivno na koronavirus, postupak koji može potrajati danima, možda je prvo podnošenje testa. Najčešći test na COVID-19 uključuje dugi bris koji je zaglavio nosnicu kako bi prikupio izlučevine iz stražnjeg dijela nosa i grla - ne baš ugodan osjećaj. No, istraživači rade na lakšim metodama. Moglo bi biti poput testiranja daha za konzumaciju alkohola.

"To je ideja da imate COVID dah", kaže dr. Makeda Robinson, dr. Med., Doktorica infektivnih bolesti sa Sveučilišta Stanford, Verywell. "Prije je pokazano da virusi i stanice zaražene virusima mogu emitirati ove hlapljive organske spojeve ili HOS u vaš dah."

Istraživači su razvili i proveli malu ranu studiju na uređaju sličnom alkotestiru za brzo otkrivanje prisutnosti SARS-CoV-2, virusa koji uzrokuje COVID-19. Nalazi su nedavno objavljeni uACS Nano, publikacija Američkog kemijskog društva.

Kako radi

Uređaj ima senzor izrađen od nanomaterijala povezanih s molekulama osjetljivim na HOS. Kada VOC-ovi iz daha komuniciraju sa senzorom, električni otpor se mijenja, stvarajući uzorak. Istraživači su koristili strojno učenje za osposobljavanje senzora da prepozna ključne razlike u izdahnutom dahu i identificira mogući potpis COVID-19 na temelju signala električnog otpora.

Da bi osposobili senzor za prepoznavanje mogućeg potpisa COVID-19, istraživači su uvrstili tri skupine: 49 pacijenata s potvrđenim COVID-19, 58 zdravih osoba i 33 pacijenta s plućnom infekcijom koja nije COVID. Svaki je sudionik puhao u prototip na nekoliko sekundi.Dalje, istraživači su trebali utvrditi je li potencijalni COVID-potpis prototipa točan, pa su uređaj testirali na manjem broju od 140 sudionika.

Je li to točno?

U razlikovanju slučajeva COVID-19 od kontrolne skupine zdravih osoba, uređaj je bio 76% točan. Senzor je razlikovao osobe s COVID-19 i one kojima je dijagnosticirana druga vrsta plućne infekcije s 95% točnosti, te između oporavljenih i bolesnih COVID-19 pacijenata s 88% točnosti.

"Sve je točno na lijevoj strani krivulje razvoja", kaže Farley Cleghorn, dr. Med., MD, epidemiolog i globalni voditelj zdravstva u Palladiumu, za Verywell. “To je prvo izvješće. Iako prikazuje neke obećavajuće podatke, čak i sami autori kažu da nam treba veća studija. "

Test je bio najmanje precizan u određivanju između infekcije COVID-19 i zdravih ispitanika. Studija je zabilježila niz lažnih pozitivnih rezultata, što može dovesti do povećanja upotrebe zdravstvene zaštite i nepotrebno pridonijeti preopterećenju, kaže Robinson. Ali lažno pozitivni rezultati mogu manje zabrinjavati nego zaražene osobe koje nedostaju.

"Ako netko nesvjesno ima [COVID-19] i uđe u avion ili se vrati na posao, sada mu izlažete mnogo ljudi", kaže Robinson.

Što ovo znači za vas

U budućnosti ćete možda moći napraviti test na alkotest za COVID-19. No, trenutno samo metode ispitivanja koje je odobrila američka uprava za hranu i lijekove (FDA) odobrile hitnu uporabu (FAU) mogu pružiti rezultate.

Test može pomoći u poboljšanju mjerila

Robinson kaže da je posebno zaintrigira činjenica da je senzor mogao do određene mjere razlikovati između pacijenata koji su bili bolesni s COVID-19 i onih koji su se oporavili.

"Mogla bi nam reći više o tome kako se ljudi s vremenom poboljšavaju ili ne poboljšavaju", kaže ona. "Nije sigurno da bi to mogao učiniti, ali mislim da postoji mogućnost."

Ograničenje početnog istraživanja jest da ono ne uzima u obzir mnoge čimbenike poput dobi, spola, etničke pripadnosti, popratnih bolesti, pa čak i tamo gdje se provodi test. "Ovo je tako mala studija koja je provedena u Wuhanu u Kini - dakle na homogenijoj populaciji pacijenata", kaže Robinson. "Ne znamo hoće li dah COVID-19 tog područja biti sličan drugima."

Makeda Robinson, dr. Med., Dr. Med

Možemo se dalje razvijati. Ovaj test vremenom može biti sve bolji.

- Makeda Robinson, dr. Med., Dr. Med

No, senzor će se možda moći osposobiti za uzimanje u obzir tih čimbenika. "Mislim da je to zaista obećanje strojnog učenja", kaže Robinson. "Možemo se i dalje razvijati. Ovaj test zapravo može s vremenom biti sve bolji."

Dobrodošla alternativa brisevima

Još uvijek postoje potrebe za boljim metodama ispitivanja SARS-CoV-2, posebno za opcije koje su manje invazivne od strašnog nazofaringealnog brisa.

"To je vrlo neugodno", kaže Rebecca Wurtz, dr. Med., MPH, izvanredna profesorica na Školi javnog zdravlja na Sveučilištu Minnesota, za Verywell. "Ako je stvarno dobiven pravilno, trebali biste gurnuti tampon do kraja u leđa, a zatim ga pet puta zavrtati."

Wurtz kaže da o tome nije vidjela nijednu studiju, ali sumnja na korisničku pogrešku u prikupljanju, posebno na određenim web mjestima za testiranje vožnje, gdje zapravo sami dajete bris. "Mislim da se puno laboratorijskih tehničara, medicinskih sestara i drugih ljudi koji uzimaju uzorke čak i u kontroliranom okruženju boji se gurnuti taj bris do kraja i izazvati takvu nelagodu", kaže ona.

Američka Uprava za hranu i lijekove (FDA) dodijelila je odobrenje za hitnu uporabu (EAU) za 230 testova COVID-19, uključujući 186 molekularnih, 40 antitijela i 4 antigena. Test daha u razvoju ne spada ni u jednu od ovih kategorija.

"Dogodio se neki drugi val", kaže Robinson o testiranju inovacija. „Dobili smo više informacija da različiti tipovi uzoraka zapravo mogu imati slične točnosti. I sad smo se pomalo zapitali: "Je li ovo najbolji i jedini način?"

Prikupljanje uzoraka samo je pola uspjeha. Iako su u pripremi nove i inovativne laboratorijske metode, zlatni standard za ovu pandemiju bilo je ispitivanje lančane reakcije reverzne transkriptaze polimeraze (RT-qPCR). PCR je složen i dugotrajan postupak koji uključuje kemikalije i strojeve u laboratoriju, prema FDA-i. Prije početka ispitivanja, uzorci se moraju poslati u odgovarajući laboratorij gdje često čekaju u redu.

Cleghorn kaže da su laboratoriji jednostavno sigurnosno kopirani. Otišao je na besplatno mjesto za testiranje COVID-19 prije otprilike mjesec dana, kaže za Verywell. Vrijeme obrade rezultata na tom mjestu bilo je oko 10 dana. U to vrijeme, kaže on, ljudima bi mogao "nedostajati prozor zbog poduzimanja svih ispravnih epidemioloških mjera kontrole koje su potrebne kad je netko pozitivan na koronavirus ili je bio izložen."

Duga vremena preokreta rezultata zabrinjavaju stručnjake, posebno dok su pozitivne stope na testovima još uvijek visoke na mnogim mjestima u SAD-u i s početkom sezone prehlade i gripe. „Preporučujemo da stopa pozitivnosti prema nadležnosti bude manja od 5%", objašnjava Cleghorn, pozivajući se na mjerilo COVID-19 koje je u svibnju postavila Svjetska zdravstvena organizacija. „Imamo oko 30 država u SAD-u koje to nisu postigle . "

Ove su statistike, dodaje Cleghorn, „dovele do mnogo većeg apetita za drugim testovima. I zato smo uložili ogromne, vrlo plodne napore u razvoju testova na antitijela, testova na antigene, testove koji nisu PCR - sve što će olakšati dio tereta koji doživljavamo. "

Koristite slučajeve za testove daha

Dakle, hoćemo li svi biti testirani na “COVID dah” dok budemo prolazili kroz naše dane u bliskoj budućnosti? "Sam je test vrlo sličan alkotestu za alkotest", kaže Robinson o prototipu spomenutom u studiji. "A alkohol ili etanol su HOS."

Zahvaljujući jednostavnosti upotrebe, test daha mogao bi biti koristan alat za provjeru točke ulaska, dodaje Robinson. Trenutno mnoga mjesta poput škola, klinika i ureda vrše provjeru temperature i pitaju pojedince o simptomima. "Mislim da postoji prava niša za ovakav dijagnostički test jer zahtijeva tako malo dodatnog osoblja, a vrijeme obrade je tako brzo", kaže ona. "Vidjeli smo ponovnim otvaranjem škola da je tamo puno pogodaka ili promašaja."

Hipotetski, alkotest bi mogao pomoći školskim administratorima da preciznije i učinkovitije pregledaju učenike. A takav bi se test mogao koristiti i u kinima ili na sportskim događanjima. "Osjetljivost i specifičnost morali bi se poboljšati", kaže Wurtz, "ali osjetljivost i specifičnost testova koje trenutno imamo nisu previše dobri, a vrijeme i kašnjenje su značajni."

Prototip nalik alkotestilu koristi nanočestice zlata na svom senzoru, a za Robinsona to postavlja nekoliko pitanja. "Koliko su skupi ovi testovi?" ona kaže. „Koliko često se ti senzori moraju mijenjati? Možemo li ovakav test povećati na vrlo, vrlo visoku razinu? Imam pitanje o tome je li ovo održivo rješenje. "

Wurtz se slaže da je prerano reći hoćemo li uzimati alkotestere COVID-19 prije nego što krenemo u školu, na posao ili na koncert. "Ne uzbuđujem se previše zbog tih stvari", kaže ona. "Ali kao područje istraživanja mislim da ono obećava."