Magyar és külföldi szakemberek olyan folyamat kifejlesztésén dolgoznak, amellyel a lakosság nagy részét szűrni lehetne a koronavírusra, akár néhány nap alatt. Ez több tucat ember mintájának együttes vizsgálatával valósulna meg. A terv kidolgozói szerint a veszélyeztetettek elkülönítésével ezután hatékonyan fékezhető lenne a járvány.

Ma már nem kérdés a világ tudományos közösségében, hogy az új típusú koronavírus-járvány megfékezése csak tömeges tesztelés segítségével megoldható. E módszer következő lépése, hogy a fertőzöttnek bizonyult embereket el kell különíteni, fel kell deríteni a kontaktjaikat mindaddig, míg nem sikerül megtörnünk a fertőzési láncot.

Ezt hangsúlyozza az Egészségügyi Világszervezet (WHO) is minden megszólalásában. A tömegessé váló fertőzések esetén ez azonban rengeteg, akár sok millió ember tesztelését igényelné. Ez sem praktikus, sem financiális szempontból nem megoldható, ha nem sokszorozzuk meg valamilyen módon a tesztkapacitásokat, illetve szorítjuk le egy-egy ember tesztelésének árát.

A praktikus akadályok közül a szorító idő a legkomolyabb. Még ha minden erőforrást erre fordítunk, a teljes lakosság letesztelése akkor is több hónapig tarthat, márpedig a negatív eredményű teszt akár már egy nap alatt is elavulhat, ha az illető rögtön a mintavétel után megfertőződik. Csak magyar keretek között maradva: több millió teszt kivitelezése több tízmilliárd forintba is kerülhet. Ez tehát nem járható út. Ugyanakkor a cikk írásáig elvégzett, 16 ezret meghaladó mintavételt a hagyományos módszerekkel is a többszörösére lehetne emelni, ahogy ezt a nyugati és távol-keleti országok példája mutatja.

Sok millió teszt holnaputánra

A Török Ákos informatikust, Glattfelder Tamás közgazdászt és Vilmos Pétert, a Szegedi Biológiai Kutatóközpont csoportvezetőjét is tagjai között tudó szakértői csoport ennél sokkal nagyobb léptékben gondolkodik. A magyar lakosság szinte teljes egészének néhány nap alatt megvalósítható koronavírus-szűréséről készítettek tervet, és számításaik szerint mindez teljesen reálisan meg is valósítható. Javaslatukat az itt elérhető tanulmányban foglalták össze.

Hogyan lehetséges néhány nap alatt több millió embert letesztelni, ha még a legfejlettebb országok is csak százezres nagyságrendű vizsgálatot tudtak elvégezni több hónap alatt? A terv kidolgozói szerint a megoldást az PCR-minták együttes elemzése, úgynevezett poolozása jelenti. Az ötlet a haifai Technion Izraeli Műszaki Egyetem kutatóiban is megfogant, az ottani tesztek igen előrehaladott szakaszban vannak. Egy nekünk nyilatkozó, a magyar terv kidolgozásában részt nem vevő immunológus elmondta, mindez elméletileg tökéletesen kivitelezhető, hiszen a minták poolozása (együttes elemzése) sokszor kipróbált, működőképes kutatási stratégia.

Számunkra is megdöbbentő volt látni, hogy amint elkezdtünk számolni, és egyre emeltük a letesztelt emberek számát, kiderült, hogy teljesen reálisan akár a teljes magyar lakosság is leszűrhető a segítségével

– mondta el az Indexnek Török Ákos. Miről is van szó? A javaslat lényege a vírus RNS-ének, vagyis praktikusan a vírus jelenlétének kimutatására szolgáló eljárás, az RT PCR (reverz transzkriptáz polimeráz-láncreakció) működéséből fakad. Leegyszerűsítve a trükk annyi, hogy ha több ember mintáját összeöntjük, majd együttesen elemezzük, akkor

ugyanúgy kiderül, hogy a sok (akár 64) minta közül akár egy is pozitív a vírusra nézve.

Vagyis nem kell minden egyes emberre lefuttatni a több órát igénylő és több ezer forintba kerülő tesztet, lehet több tucatnyi embert egyszerre is tesztelni. Ez a sokszorosára emeli a rendelkezésre álló kapacitást, egyúttal csökkenti az egy személyre eső árat, és ami a legfontosabb, drasztikusan csökkenti a tömegek leszűréséhez szükséges időt. A folyamat persze korántsem egyszerű, azonban ebben segít a Technion munkája: ők már vizsgálták 64 minta közös tesztelését is, és működőképes.

A 2-es hatványai

A PCR-technológiát itt már részletesen bemutattuk, a lényege, hogy a vizsgálni kívánt örökítőanyagot – és csak azt, az egyéb szennyező nukleinsavakat nem – több ismétlődő lépésben felszaporítják a mintában, hogy a tesztelő fázisban már könnyebb legyen kimutatni. Az eljárás működése nem függ attól, hogy hány embertől származik a minta: ha benne van a vírus RNS-e (pontosabban az RNS alapján szintetizált DNS), akkor azt ki fogja mutatni.

Persze, azt nem fogjuk tudni, hogy az együtt elemzett emberek közül pontosan ki vagy kik lettek pozitívok a vírusra nézve. Ha viszont az egész csoport negatív lett, akkor tudhatjuk, hogy egyikük sem fertőzött, pontosan ugyanúgy, mintha egyenként teszteltük volna végig őket, sokszor több idő és erőforrás befektetésével.

Ha egy csoportban (amelybe a gyakorlat szerint általában a 2-es hatványai szerint rendezik az embereket, tehát 16-ot, 32-t vagy 64-et) találnak pozitivitást, a mintát kettéoszthatják, megint lefuttathatják a PCR-t külön a két csoportra, és amelyik ily módon negatívnak bizonyul, azzal már nem kell többet foglalkozni, mert a fertőzött a másik csoportban van.

A javaslat szerint egy-egy közösen tesztelt csoportban olyan embereket kellene együtt elemezni, akik a gyakorlatban is találkozhatnak egymással (például egy háztartás, lakóközösség vagy munkahelyi közösség tagjai), és így megfertőzhetik egymást. Így nem feltétlenül kell első körben pontosan kideríteni, hogy konkrétan ki a fertőzött közülük, mert így is, úgy is karanténba kell helyezni mindenkit két hétre.

Így tovább csökkenthető a szükséges tesztek száma.

Megoldandó kérdések

A PCR-minták poolozását egyébként rutinszerűen alkalmazzák laborokban, ha spórolni akarnak az idővel és a költségekkel. A haifai kutatók kimutatták, hogy akár 64 ember mintáját is megbízhatóan lehet együtt elemezni, a teszt megbízhatósága gyakorlatilag nem csökken.

A számításaink szerint a 10 milliós magyar lakosság teszteléséhez 200 PCR-készülékre lenne szükség, ami rendelkezésre áll az országban. Ha ezeket a gépeket elosztjuk, és három műszakban működtetjük őket, végigszűrhető a magyar lakosság elvileg egy, a gyakorlatban inkább kettő-négy nap alatt

– érvel Török Ákos. Vagyis a terv szűk keresztmetszete nem a PCR-gépek száma, inkább a PCR-szűréshez szükséges szakmai folyamatok megvalósítása ilyen volumenben, a logisztika, az emberek elérése, a minták levétele és szállítása, illetve a pozitív találatok esetén szükséges intézkedések megvalósítása. Török Ákos szerint ennek a gyakorlati lépésein most dolgoznak. Sok kérdés vár még megoldásra, amit a kutatók az állami szervekre bíznának. Ezek közül néhány:

Hogyan lehet megszervezni több millió ember mintavételét úgy, hogy eközben fenntartsuk a biztonságos elkülönítésüket?

Hogyan lesz elegendő mennyiségű mintavevő eszköz minden állomáson?

Hogyan jutnak el a minták az elemzést végző laborokig?

Hogyan lehet működtetni gyakorlatilag folyamatosan a gépeket, lesz-e megfelelő munkaerő ehhez?

Hogyan oldható meg a mintát adó emberek azonosítása, értesítése, a számukra rendelt karantén megvalósítása az adatvédelmi szabályok betartásával?

Miközben az lenne az ideális, ha mindenki tesztelhető lenne, ez számos okból sem tűnik elérhető célnak. Az ötletadók szerint már az is drasztikusan csökkentené a járvány okozta veszteségeket (legyenek azok elveszített emberéletek, illetve a gazdaság súlyos zuhanása), ha a társadalom nagy részének fertőzöttségéről rendelkeznénk megbízható adatokkal. Azt sem tartja Török Ákos feltétlenül szükségesnek, hogy a legveszélyeztetettebbek (tehát az idősek, krónikus betegek) bekerüljenek a tesztelt populációba. Ők esetleg jobban teszik, ha otthon maradnak.

A többiektől való mintavétel a választások szervezéséhez hasonlatos lehetne.

Felállíthatnának mintavételi pontokat szerte az országban, ahová a távolságtartás fenntartásával el kellene menniük az embereknek, hogy mintát vegyenek az orrukból és torkukból. Az eredményekről sms-ben tájékoztatnák őket. Az eredmény első körben nem az lenne, hogy valaki biztosan fertőzött, hanem az, hogy a csoportjában volt fertőzött, így ő a veszélyeztetett személyek közé tartozik, és otthoni karanténba kell vonulnia.

Akár még működhet is

Igen, tudjuk, mire gondol: ez túl egyszerűnek és túl szépnek hangzik ahhoz, hogy igaz legyen. Ezt támasztja alá látszólag az is, hogy eddig szinte csak az izraeli sajtóban terjed a megközelítés, és nem tudni arról, hogy Izrael mellett más országban is alkalmaznák vagy legalább kísérleteznének vele. A kivitelezhetőségről megkérdeztük Falus András akadémikust, a Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézetének volt igazgatóját, aki papíron reálisnak tartja az elképzelést:

Az eljárás elvileg működőképes. Mi is csináltunk PCR-poolingot a laborunkban, bár nem vírusra, hanem egy fehérjére, de ugyanerről volt szó: arra voltunk kíváncsiak, hogy a sok minta közül bármelyikben van-e. Ha elég érzékeny az RT PCR, akkor a poolozás nem rontja a pontosságot. Bennem is felvetődött, hogy erre hogyan nem jött még rá senki. Ez egy rutinszerű laboratóriumi eljárás. Arról persze nem tudunk, hogy világszerte milyen stratégiát követnek a laborok. Elképzelhető, hogy helyenként alkalmazzák ezt a módszert a minták elemzésekor, csak ezt nem hozzák nyilvánosságra.

Ha egyszer sikerült leszűrni a lakosságot (vagy annak jelentős részét) és izolálni a fertőzötteket, azzal még nincs megoldva semmi, csupán visszaszorítottuk a járványt egy nagyon korai stádiumába. A teszt egyetlen köre ugyanis mindenképp hagy jó néhány fertőzöttet a lakosság között, akik később lassan újraindíthatják a járványt. Így a teljes tesztelést néhány hetente meg kellene ismételni, hogy időben felfedezzünk az új gócok felbukkanását, és megakadályozzuk, hogy újra tömegessé váljon a járvány. A határokon is tesztelőpontokat kellene felállítani, ahol néhány óra várakozással szűrhetnék például a belépni kívánó kamionsofőröket.

Az elképzelés célja az, hogy társadalmi léptékben alacsony költségű intézkedésekkel a járványt egészen minimális szinten tartsuk, és beindulhasson az óvatos, de stabil működés az országban. Amint pedig más megoldás (gyógyszer, vakcina vagy gyors teszt) elérhetővé válik, akkor azokra térhessünk át

– érvel Török Ákos.

(Borítókép: Mintavétel egy berlini szűrőállomáson 2020. március 30-án – fotó: Kay Nietfeld / Picture Alliance / Getty Images)