בדיקות מאסיביות יכולות לעצור את התפרצות וירוס הקורונה

Chen Shen ו- Yaneer Bar-Yam, בדיקות מאסיביות יכולות לעצור את התפרצות הוירוס, מכון מערכות מורכבות של ניו אינגלנד (6 במרץ, 2020)

על מנת למנוע התפרצות משמעותית יש לעצור הדבקה. אסטרטגיה מרכזית היא לזהות אנשים הסובלים מהמחלה ולבודד אותם כך שאחרים לא יפגעו. אם הבדיקה אינה מושלמת, אנו עשויים לבודד אנשים נוספים שאינם נגועים - אלו הן תוצאות חיוביות שגויות. הדבר מוביל לעלות חברתית נוספת אך עדיין יעצור את ההתפרצות. מצד שני, אנו עלולים לאפשר גם מספר תוצאות שליליות שגויות. כל עוד היחס בין השליליות השגויות הוא קטן מספיק, יהיו פחות מקרים חדשים לאורך זמן וההתפרצות תדעך בצורה מעריכית. ככל שמספר האנשים שכל חולה מדביק גדול יותר (שיעור זיהום או שיעור רבייה ללא בדיקה), כך מצטמצם השיעור הרצוי של בדיקות שליליות שגויות.

ככל שנדייק יותר בזיהוי מקרים פוטנציאליים, כך ייטב, כיוון שפחות אנשים צריכים להיות מבודדים. לחלופין, ככל שהמקרים שאנו מפספסים פחותים, אפילו אם אנו מבודדים יותר אנשים, כך ההתפרצות תיעלם במהירות ונפחית תחלואה ותמותה.

כיצד קשורות הדרכים השונות להפסקת התפרצויות למסגרת כללית זו? להלן מספר דוגמאות:

  • דיווח עצמי ואבחון: בדרך זו של בדיקה, אדם צריך קודם כל לזהות שיש לו תסמינים הדורשים טיפול רפואי, ואז לדווח לרופא שמבצע אבחנה. אם האבחנה קובעת שהוא חולה במחלה הספציפית הזו (עם כמה תוצאות חיוביות ושליליות) האדם מבודד. חולים שאינם מדווחים על עצמם מהווים מקרים של תוצאות שליליות שגויות. מי שאובחן בצורה לא נכונה עם המחלה (כאשר איננו חולה למעשה) מהווה מקרה של תוצאה חיובית שגויה. בדרך כלל, הקושי החשוב ביותר הוא במקרים השליליים השגוים בגלל דיווח עצמי: אנשים חולים, אך אינם מכירים בכך ואינם מדווחים על עצמם, אולי מכיוון שהתסמינים הם גנריים / לא ספציפיים או מסכני חיים בצורה מיידית. לחלופין, אנשים עשויים לחשוד כי הם חולים במחלה אך מסיבות אישיות, כלכליות, חברתיות או מקצועיות אינם בוחרים לקבל אבחון, או שלא ניתנת להם ההזדמנות לקבל אבחנה ובידודם. (ישנן סוגיות אחרות לרבות האם תהליך הנסיעה לבדיקה, תהליך הבדיקה והנסיעה לבידוד מביאים למקרים חדשים, למשל דרך הדבקה של אחרים במהלך ההובלה או במשרדי הרפואה, ועד כמה הבידוד מצליח).
  • מעקב אחר קשר: בדרך זו של בדיקה, אנשים אשר היו בקשר עם אדם מאובחן (על פי שיטת הדיווח והאבחון העצמי) מזוהים, ויוצרים עמם קשר במטרה לאבחן גם אותם או לשלוח אותם ישירות לבידוד. גם אם הם אינם נגועים, בידודם (כולל אנשים רבים שאינם נגועים בפועל, כלומר מקרי "חיובי שגוי") משמש כדי לעצור את ההתפרצות.  
  • הסגר- זיהוי קהילתי גיאוגרפי: בדרך זו של בדיקה, כל חברי הקהילה הגיאוגרפית באזור של אנשים נגועים נחשבים כנגועים אפשריים ולכן מבודדים. זה כולל מקרי "חיובי שגוי" רבים,ויכול לעצור את ההתפרצות.
  • בדיקה סימפטומטית גנרית ברמת השכונה: בדרך זו של בדיקה, כל בני הקהילה הגיאוגרפית באזור של אנשים נגועים נבדקים עבור תסמינים כמו חום שעלול להיות קשור למחלה, אך עשוי להיות קשור גם למצבים אחרים, והם נחשבים לנגועים פוטנציאליים ולכן מבודדים. היתרון של גישה זו על פני הסגרים הוא שפחות אנשים מבודדים, מה שמפחית את העלות החברתית. היתרון על פני אבחון ספציפי הוא במספר אנשים נדבקים מבודדים. גישה זו שימשה ביעילות בכדי לעצור את התפרצות האבולה בליבריה ובסיירה לאונה [1].
  • בדיקות ספציפיות מסיביות: בדרך זו של בדיקה, DNA או בדיקות ספציפיות אחרות, מיושמות באופן נרחב על האוכלוסייה, אולי תוך מיקוד באזור גאוגרפי ספציפי, על מנת לזהות מקרים פוטנציאליים שיש לבודד. אם הבדיקה מספיק ספציפית וניתן ליישם אותה בצורה רחבה מספיק, גישה זו יכולה לעצור את ההתפרצות.
  • דגימה אקראית ממוקדת: בדרך זו של בדיקות, בדיקות אבחון או DNA, מיושמות על אנשים מאוכלוסיות צפופות ובעלות ריבוי קשרים, למשל ביישובים סגורים כמו בתי כלא, מעונות, אכסניות, בתי אבות, מתקני שיקום, מחלקות פסיכיאטריות, מוסדות רפואיים או דיור מוגן. במקומות בהם אדם אחד נדבק ככל הנראה אנשים רבים נדבקים גם אם הם עדיין לא מראים סימפטומים או שהיו בעלי תוצאות בדיקה חיוביות. במקרה כזה ניתן לבודד את הקהילה כולה (כיחידים ולא כקבוצה) כדי למנוע הדבקה נוספת.

באופן כללי יותר, אנו רואים כי כל דרך לקביעת האוכלוסייה המבודדת, בין אם באמצעות בדיקות שונות הכוללות תסמינים, מיקום גיאוגרפי או בדיקות מולקולריות, שיש להם את היכולת לזהות את האנשים הנגועים, גם אם יתנו תוצאות חיוביות שגויות, ועם מעט תוצאות שליליות שגויות יכולה להספיק כדי למגר הדבקה.

בנוסף לביצוע בדיקות, שאלה מרכזית הינה באיזו מהירות נוכל לזהות אם מישהו הוא חבר בקבוצה שצריך לבודד ואיך זה משפיע על מספר האנשים שהם מדביקים. אם הם מזוהים לפני שהם נהיים מדבקים, או שיש רק חלון זמן קטן בו הם מדבקים, זה יכול להספיק למנוע זיהומים כדי להיות אמצעי יעיל לעצור את ההתפרצות. בשבריר הזמן שהם מדבקים חולים אלו נספרים למעשה כמו מקרי "שלילי שגוי", התורמים למספר האנשים הנגועים ומפחית את יעילות הבדיקה לעצירת ההתפרצות. עובדה זו הופכת יישום מוקדם ומהיר של הבדיקה, לא משנה באיזו צורה היא ננקטת (סימפטומטית, גיאוגרפית או מולקולרית) לחלק מהותי בשאלה האם הבדיקה יעילה בעצירת ההתפרצות ורמות התחלואה והתמותה.

במקרה של COVID-19, התפרצות נגיף הקורונה שהתחילה בווהאן, יש בדיקת DNA ספציפית באמצעות דגימה מהאף או הגרון, שיכולה לספק זיהוי מקרים מהיר מספיק כדי להפחית באופן דרמטי את שיעור ההדבקה אם נשאים מאובחנים מבודדים. נדרשים מספר ימים כדי לספק תוצאות בבדיקות אלו, כאשר בדיקות מהירות יותר נמצאות בפיתוח.

בתחילת ההתפרצות היה מחסור חמור במספר הבדיקות שניתן היה לבצע, והצורך בבידוד מבוסס קהילה היה נחוץ, כפי שנעשה שימוש בסין בהצלחה מרשימה, במיוחד בווהאן, שם נעשה מעקב אחרי קשרים מסיבי        (670,000 איש) [2]. לאחר מכן בדרום קוריאה, בעוד שיושמו הסגרים [3], היו גם בדיקות בהיקף גדול בהרבה, כולל אזורים אליהם היה ניתן לנסוע ברכב בצורה נוחה [4]. לאחרונה יש אינדיקציה לכך שההתפרצות בדרום קוריאה נמצאת בשליטה [5].

בשלב זה במקומות רבים בעולם, כולל ארה"ב, אין מספיק בדיקות בכדי למשש בדיקות נרחבות באוכלוסיה. הדבר מגביל את היכולת שלנו להשתמש בגישה זו. עדיין, באופן עקרוני אפשר לייצר את הבדיקה במהירות ובזול ואז להחיל אותה בצורה מאסיבית במטרה לזהות מקרים תוך צמצום הצורך באסטרטגיות אחרות כמו הסגרים. ברגע שמספר גדול של בדיקות זמינות, בדיקות ספציפיות מקיפות יכולות להשיג את התוצאה הרצויה של עצירת ההתפרצות.

מה צריך לעשות? ניתן להאט או לצמצם את התפרצות COVID-19 באמצעות גישה רב אמצעית. על אנשים, משפחות וקהילות לנקוט אמצעי זהירות כדי להימנע ממגע תוך הקטנת הסבירות שלהם ואחרים להידבק. במקביל רשויות רפואיות צריכות להגביר את קצב הבדיקות תוך התנייה מינימלית ומתן גישה קלה במספר רב של מיקומים גיאוגרפיים. ככל שזה אפשרי, חברות או ארגונים לא ממשלתיים וארגונים ללא מטרות רווח עשויים לספק שירותי בדיקה במיקומים נוחים, אולי אפילו מדלת לדלת, כפי שנעשה לקראת סוף הזנב הסטטיסטי של ההתפרצות בסין [6], למען זיהוי מהיר של המקרים.

סימוכין

  1. כיצד עצרה התגובה הקהילתית את התפרצות האבולה
  2. דוח של צוות המשימה המשותף של ארגון הבריאות העולמי לסין על מחלת נגיף Coronavirus2019
  3. דאגו בהסגר עם עליית מספר ההדבקות בוירוס הקורונה
  4. דרום קוריאה חלוצה בתחנות הבדיקה לוירוס הקורונה
  5. מבזק: עדכוני וירוס קורונה. ירידה משמעותית במקרים החדשים היומיים בדרום קוריאה - סימן חיובי להשגת שליטה.
  6. סין הולכת מדלת לדלת בווהאן, מחפשת זיהומים

‍

בדיקות מאסיביות יכולות לעצור את התפרצות וירוס הקורונה

Chen Shen ו- Yaneer Bar-Yam, בדיקות מאסיביות יכולות לעצור את התפרצות הוירוס, מכון מערכות מורכבות של ניו אינגלנד (6 במרץ, 2020)

על מנת למנוע התפרצות משמעותית יש לעצור הדבקה. אסטרטגיה מרכזית היא לזהות אנשים הסובלים מהמחלה ולבודד אותם כך שאחרים לא יפגעו. אם הבדיקה אינה מושלמת, אנו עשויים לבודד אנשים נוספים שאינם נגועים - אלו הן תוצאות חיוביות שגויות. הדבר מוביל לעלות חברתית נוספת אך עדיין יעצור את ההתפרצות. מצד שני, אנו עלולים לאפשר גם מספר תוצאות שליליות שגויות. כל עוד היחס בין השליליות השגויות הוא קטן מספיק, יהיו פחות מקרים חדשים לאורך זמן וההתפרצות תדעך בצורה מעריכית. ככל שמספר האנשים שכל חולה מדביק גדול יותר (שיעור זיהום או שיעור רבייה ללא בדיקה), כך מצטמצם השיעור הרצוי של בדיקות שליליות שגויות.

ככל שנדייק יותר בזיהוי מקרים פוטנציאליים, כך ייטב, כיוון שפחות אנשים צריכים להיות מבודדים. לחלופין, ככל שהמקרים שאנו מפספסים פחותים, אפילו אם אנו מבודדים יותר אנשים, כך ההתפרצות תיעלם במהירות ונפחית תחלואה ותמותה.

כיצד קשורות הדרכים השונות להפסקת התפרצויות למסגרת כללית זו? להלן מספר דוגמאות:

  • דיווח עצמי ואבחון: בדרך זו של בדיקה, אדם צריך קודם כל לזהות שיש לו תסמינים הדורשים טיפול רפואי, ואז לדווח לרופא שמבצע אבחנה. אם האבחנה קובעת שהוא חולה במחלה הספציפית הזו (עם כמה תוצאות חיוביות ושליליות) האדם מבודד. חולים שאינם מדווחים על עצמם מהווים מקרים של תוצאות שליליות שגויות. מי שאובחן בצורה לא נכונה עם המחלה (כאשר איננו חולה למעשה) מהווה מקרה של תוצאה חיובית שגויה. בדרך כלל, הקושי החשוב ביותר הוא במקרים השליליים השגוים בגלל דיווח עצמי: אנשים חולים, אך אינם מכירים בכך ואינם מדווחים על עצמם, אולי מכיוון שהתסמינים הם גנריים / לא ספציפיים או מסכני חיים בצורה מיידית. לחלופין, אנשים עשויים לחשוד כי הם חולים במחלה אך מסיבות אישיות, כלכליות, חברתיות או מקצועיות אינם בוחרים לקבל אבחון, או שלא ניתנת להם ההזדמנות לקבל אבחנה ובידודם. (ישנן סוגיות אחרות לרבות האם תהליך הנסיעה לבדיקה, תהליך הבדיקה והנסיעה לבידוד מביאים למקרים חדשים, למשל דרך הדבקה של אחרים במהלך ההובלה או במשרדי הרפואה, ועד כמה הבידוד מצליח).
  • מעקב אחר קשר: בדרך זו של בדיקה, אנשים אשר היו בקשר עם אדם מאובחן (על פי שיטת הדיווח והאבחון העצמי) מזוהים, ויוצרים עמם קשר במטרה לאבחן גם אותם או לשלוח אותם ישירות לבידוד. גם אם הם אינם נגועים, בידודם (כולל אנשים רבים שאינם נגועים בפועל, כלומר מקרי "חיובי שגוי") משמש כדי לעצור את ההתפרצות.  
  • הסגר- זיהוי קהילתי גיאוגרפי: בדרך זו של בדיקה, כל חברי הקהילה הגיאוגרפית באזור של אנשים נגועים נחשבים כנגועים אפשריים ולכן מבודדים. זה כולל מקרי "חיובי שגוי" רבים,ויכול לעצור את ההתפרצות.
  • בדיקה סימפטומטית גנרית ברמת השכונה: בדרך זו של בדיקה, כל בני הקהילה הגיאוגרפית באזור של אנשים נגועים נבדקים עבור תסמינים כמו חום שעלול להיות קשור למחלה, אך עשוי להיות קשור גם למצבים אחרים, והם נחשבים לנגועים פוטנציאליים ולכן מבודדים. היתרון של גישה זו על פני הסגרים הוא שפחות אנשים מבודדים, מה שמפחית את העלות החברתית. היתרון על פני אבחון ספציפי הוא במספר אנשים נדבקים מבודדים. גישה זו שימשה ביעילות בכדי לעצור את התפרצות האבולה בליבריה ובסיירה לאונה [1].
  • בדיקות ספציפיות מסיביות: בדרך זו של בדיקה, DNA או בדיקות ספציפיות אחרות, מיושמות באופן נרחב על האוכלוסייה, אולי תוך מיקוד באזור גאוגרפי ספציפי, על מנת לזהות מקרים פוטנציאליים שיש לבודד. אם הבדיקה מספיק ספציפית וניתן ליישם אותה בצורה רחבה מספיק, גישה זו יכולה לעצור את ההתפרצות.
  • דגימה אקראית ממוקדת: בדרך זו של בדיקות, בדיקות אבחון או DNA, מיושמות על אנשים מאוכלוסיות צפופות ובעלות ריבוי קשרים, למשל ביישובים סגורים כמו בתי כלא, מעונות, אכסניות, בתי אבות, מתקני שיקום, מחלקות פסיכיאטריות, מוסדות רפואיים או דיור מוגן. במקומות בהם אדם אחד נדבק ככל הנראה אנשים רבים נדבקים גם אם הם עדיין לא מראים סימפטומים או שהיו בעלי תוצאות בדיקה חיוביות. במקרה כזה ניתן לבודד את הקהילה כולה (כיחידים ולא כקבוצה) כדי למנוע הדבקה נוספת.

באופן כללי יותר, אנו רואים כי כל דרך לקביעת האוכלוסייה המבודדת, בין אם באמצעות בדיקות שונות הכוללות תסמינים, מיקום גיאוגרפי או בדיקות מולקולריות, שיש להם את היכולת לזהות את האנשים הנגועים, גם אם יתנו תוצאות חיוביות שגויות, ועם מעט תוצאות שליליות שגויות יכולה להספיק כדי למגר הדבקה.

בנוסף לביצוע בדיקות, שאלה מרכזית הינה באיזו מהירות נוכל לזהות אם מישהו הוא חבר בקבוצה שצריך לבודד ואיך זה משפיע על מספר האנשים שהם מדביקים. אם הם מזוהים לפני שהם נהיים מדבקים, או שיש רק חלון זמן קטן בו הם מדבקים, זה יכול להספיק למנוע זיהומים כדי להיות אמצעי יעיל לעצור את ההתפרצות. בשבריר הזמן שהם מדבקים חולים אלו נספרים למעשה כמו מקרי "שלילי שגוי", התורמים למספר האנשים הנגועים ומפחית את יעילות הבדיקה לעצירת ההתפרצות. עובדה זו הופכת יישום מוקדם ומהיר של הבדיקה, לא משנה באיזו צורה היא ננקטת (סימפטומטית, גיאוגרפית או מולקולרית) לחלק מהותי בשאלה האם הבדיקה יעילה בעצירת ההתפרצות ורמות התחלואה והתמותה.

במקרה של COVID-19, התפרצות נגיף הקורונה שהתחילה בווהאן, יש בדיקת DNA ספציפית באמצעות דגימה מהאף או הגרון, שיכולה לספק זיהוי מקרים מהיר מספיק כדי להפחית באופן דרמטי את שיעור ההדבקה אם נשאים מאובחנים מבודדים. נדרשים מספר ימים כדי לספק תוצאות בבדיקות אלו, כאשר בדיקות מהירות יותר נמצאות בפיתוח.

בתחילת ההתפרצות היה מחסור חמור במספר הבדיקות שניתן היה לבצע, והצורך בבידוד מבוסס קהילה היה נחוץ, כפי שנעשה שימוש בסין בהצלחה מרשימה, במיוחד בווהאן, שם נעשה מעקב אחרי קשרים מסיבי        (670,000 איש) [2]. לאחר מכן בדרום קוריאה, בעוד שיושמו הסגרים [3], היו גם בדיקות בהיקף גדול בהרבה, כולל אזורים אליהם היה ניתן לנסוע ברכב בצורה נוחה [4]. לאחרונה יש אינדיקציה לכך שההתפרצות בדרום קוריאה נמצאת בשליטה [5].

בשלב זה במקומות רבים בעולם, כולל ארה"ב, אין מספיק בדיקות בכדי למשש בדיקות נרחבות באוכלוסיה. הדבר מגביל את היכולת שלנו להשתמש בגישה זו. עדיין, באופן עקרוני אפשר לייצר את הבדיקה במהירות ובזול ואז להחיל אותה בצורה מאסיבית במטרה לזהות מקרים תוך צמצום הצורך באסטרטגיות אחרות כמו הסגרים. ברגע שמספר גדול של בדיקות זמינות, בדיקות ספציפיות מקיפות יכולות להשיג את התוצאה הרצויה של עצירת ההתפרצות.

מה צריך לעשות? ניתן להאט או לצמצם את התפרצות COVID-19 באמצעות גישה רב אמצעית. על אנשים, משפחות וקהילות לנקוט אמצעי זהירות כדי להימנע ממגע תוך הקטנת הסבירות שלהם ואחרים להידבק. במקביל רשויות רפואיות צריכות להגביר את קצב הבדיקות תוך התנייה מינימלית ומתן גישה קלה במספר רב של מיקומים גיאוגרפיים. ככל שזה אפשרי, חברות או ארגונים לא ממשלתיים וארגונים ללא מטרות רווח עשויים לספק שירותי בדיקה במיקומים נוחים, אולי אפילו מדלת לדלת, כפי שנעשה לקראת סוף הזנב הסטטיסטי של ההתפרצות בסין [6], למען זיהוי מהיר של המקרים.

סימוכין

  1. כיצד עצרה התגובה הקהילתית את התפרצות האבולה
  2. דוח של צוות המשימה המשותף של ארגון הבריאות העולמי לסין על מחלת נגיף Coronavirus2019
  3. דאגו בהסגר עם עליית מספר ההדבקות בוירוס הקורונה
  4. דרום קוריאה חלוצה בתחנות הבדיקה לוירוס הקורונה
  5. מבזק: עדכוני וירוס קורונה. ירידה משמעותית במקרים החדשים היומיים בדרום קוריאה - סימן חיובי להשגת שליטה.
  6. סין הולכת מדלת לדלת בווהאן, מחפשת זיהומים

‍