EXTERNE Studii/Cercetări

CUM AR ARĂTA STRATEGIA MATEMATICĂ PENTRU O TESTARE EXTINSĂ. Chinezii au încercat-o deja

A laboratory technician prepares COVID-19 patient samples for semi-automatic testing at Northwell Health Labs, Wednesday, March 11, 2020, in Lake Success, N.Y. The US Food and Drug Administration has approved faster testing protocols as the viral outbreak continues to spread worldwide. For most people, the new coronavirus causes only mild or moderate symptoms. For some it can cause more severe illness. (AP Photo/John Minchillo)

Oamenii de știință din întreaga lume au căzut de acord că este nevoie de o testare extinsă pentru a se ajunge la un control asupra focarelor de coronavirus. Problema este că în multe țări resursele-reactivi, aparate de testare, etc- sunt limitate. În unele state, autoritățile de sănătate publică au luat decizia de a recurge la o strategie care a mai fost utilizată în timpul celui de-al doilea război mondial: testarea probelor reunite de la mai multe persoane. Analizând simultan eșantioane de la mai mulți oameni se poate obține o economie de reactivi chimici și de bani.

China, India, Germania și SUA au încept să utilizeze deja metode care le permit să testeze, la comun, probe ale mai multor pacienți. Ca și metodă, există mai multe variante, iar oamenii de știință experimentează în căutarea celei mai bune soluții în actuala pandemie. Soluțiile vin din câmpul matematicii și au mai fost utilizate, pe scară largă, în situații diverse, de la detectarea luminilor defecte ale ghirlandelor de sărbători, la estimarea prevalenței HIV în populația dintr-un teritoriu definit.

Revista Nature publică o analiză asupra a patru metode care sunt analizate în momentul de față.

Cea mai simplă metodă pentru testarea de probe reunite a fost propusă de economistul Robert Dorfman, în anii 40, în timpul epidemiei de sifilis apărută printre soldați. Potrivit metodei, mai multe probe sunt reunite și testate o singură dată. Eșantioanele care sunt testate negativ sunt eliminate. Dacă unul este testat pozitiv, se ia fiecare probă din grup și se analizează apoi individual. În cazul acestei metode, numărul de teste reunite într-un eșantion este stabilit matematic, printr-o formulă care ține cont de prevalența virusului în comunitate.

Celelalte metode prevăd ca testarea să se facă la fel în primă fază, doar că la a doua rundă, se selectează probe prin sondaj. Mai există și varianta în care probele sunt introduse într-o matrice care reunește eșantioane suprapuse.

În mai, oficialii din Wuhan au folosit testarea de probe reunite de la mai multe persoane pentru a vedea răspândirea coronavirusului în populația orașului. După metoda lui Dorfman, aproape 10 milioane de oameni au fost testați în circa două săptămâni. S-au folosit eșantioane de la câte cinci persoane, iar dintr-un număr 2,3 milioane de persoane testate astfel au fost identificate 56 care erau infectate cu SARS-CoV-2.

Această metodă este cea mai eficientă pentru testarea populației când este vorba despre un nivel scăzut de infectare, de până la 1 %. Asta pentru că majoritatea testelor sunt susceptibile de a fi negative ceea ce scutește risipirea resurselor cu o testare individuală.

O versiune mai sofisticată este atunci când, după testarea la comun, se adaugă mai multe runde ulterioare, care elimină parte din teste înainte de a trece la testarea individuală a fiecărei probe. Inconvenientul este că această testare este mai lentă. ”Aceasta este o boală cu răspândire rapidă. Avem nevoie de răspunsuri mult mai rapide decât permite această abordare.” spune Wilfred Ndifon, biolog la Institutul Africii pentru Științe Matematice din Kigali, Rwanda. Ndifon, care face parte din grupul de lucru împotriva COVID-19 din Rwanda spune că testarea în grup face parte din strategia guvernului acestei țări de a identifica și izola rapid persoanele infectate. Metoda ar putea reduce costurile testării de la 9 dolari americani la 75 de cenți, iar cercetătorii lucrează la îmbunătățirea metodei.

Sunt voci care spun că mai mult de 30 de probe înr-un eșantion nu mai asigură acuratețea testării. Pe de altă parte, lupta se duce pentru rapiditatea rezultatului, motiv de a se încerca eliminarea unor runde ulterioare în cadrul unei testări. În fine, toate acestea îi preocupă pe cercetătorii de pe mai multe continente, în căutarea soluției optime care să reflecte situația unor grupuri populaționale ample.