Masowe testy? W dwa miesiące będziemy już mieli jakieś rozwiązania

Jak Centrum Wykrywania Koronawirusa sobie radzi, czy pracuje na pełną moc, jak ta działalność się w tej chwili układa?

Pracujemy. Czy na pełną moc? W zależności od dostarczanych próbek. Ale dość intensywnie. W niektóre dni osiągamy pełną moc.

Ile to próbek dziennie?

W tym systemie organizacyjnym, w którym teraz działamy, to średnio około 300. Możemy to zwiększyć, jeśli będzie taka potrzeba i jeszcze trochę zreorganizujemy pewne elementy. Zawsze najsłabszy element decyduje o rzeczywistej przepustowości.

A co jest w tym wypadku najsłabszym elementem? Co jest największym problemem w przyspieszaniu tego typu testów?

To cały ciąg, od pobrania materiału, wymazu, przez jego transport, do tego, jak te próbki są opisane i zapakowane. Później to kwestia dość skomplikowanego testu opartego na metodach biologii molekularnej, na tzw. PCR w czasie rzeczywistym, czyli wykrywaniu obecności wirusowego RNA w wymazie. Najprościej rzecz ujmując, jeśli przyjeżdża 1 próbka, później 20, później 100, to je trzeba składać, agregować, tak żeby maksymalnie wykorzystać optymalny blok takich próbek, które należy płynnie potem opracowywać, czy po prostu badać.

Czy to są zestawy po 8 próbek, czy w zależności od producenta, są różne zestawy?

Nie. W tym, na czym pracujemy to jest format 96, przy czym część to są kontrole, podstawa działania.

Jaką część tej pracy trzeba wykonywać w laboratorium o najbardziej ścisłym standardzie bezpieczeństwa?

Naszym zdaniem wstępną obróbkę, do momentu termicznej inaktywacji wirusa. Problem w tym, że w konkretnych warunkach organizacyjnych nie zawsze można jednak dobrze odseparować od siebie te etapy. Wtedy trzeba, jak na przykład u nas, ze względu na zachowanie procedur bezpieczeństwa całego pracującego personelu - to nie jest wiele osób, ale bardzo cennych - traktować całą strefę gdzie trafiły próbki jako niebezpieczną, jako obszar potencjalnego zagrożenia. To nie jest kwestia paniki, czy nadmiernej ostrożności, po prostu czasem się zdarza, że próbka dociera nie tak jak trzeba zapakowana, czasem widać tam jakiś płyn, a mówimy o wirusie, który zakaża drogą oddechową, czyli każda sytuacja, gdzie można się spodziewać jakiegoś aerozolu w powietrzu, czy materiału potencjalnie zakaźnego na powierzchni, powinna być brana pod uwagę. Fachowo to jest kwestia, gdzie rozgraniczyć, czy pewne elementy powinny być wykonywane w strefie biohazard 3, czy biohazard 2. Przyjmuje się teraz biohazard 2, ale ze względu na zdrowy rozsądek nasze procedury bezpieczeństwa opierają się na standardach WHO do pracy z takimi wirusami. Jak wiadomo, to jest wirus na którego w tej chwili nie mamy szczepionki, bardzo zaraźliwy drogą oddechową, należy zachowywać ostrożność w pracy. To nie chodzi o to, by ten wysoko wykwalifikowany personel nagle znalazł się na kwarantannie, albo żebyśmy mieli jakiś wypadek.

Dla laików, tak jak ja sobie to wyobrażam, tam istotne są trzy etapy. Pierwszy to inaktywacja wirusa, który przychodzi do państwa w tych próbkach, wymazach z nosogardzieli. Drugi etap to wyizolowanie RNA tego wirusa z pomocą różnych metod. Trzeci etap to jego namnożenie, czy też namnożenie po przepisaniu na DNA. Tak, by można go było już jakąś metodą zidentyfikować, że to jest to. Jak te trzy procedury - jeśli to tak jest, jak to sobie wyobrażam - się czasowo rozkładają? Która jest najbardziej czasochłonna? Bo ta pierwsza jest najtrudniejsza, bo wirus jest aktywny i trzeba utrzymać najwyższe procedury bezpieczeństwa.

Ja tylko sprecyzuję, że kiedy mowa o namnażaniu to oczywiście nie chodzi o namnażanie wirusa, tylko namnażanie, czy też amplifikację jego materiału genetycznego.

Oczywiście. Nie chodzi o samego wirusa.

Ta pierwsza część jest najbardziej kłopotliwa. Czasem te próbki są pobrane idealnie, czasem nie, one przychodzą w woreczkach, nie sposób tego zautomatyzować. To jest praca ręczna. Dodatkowo to jest takie dość istotne wąskie gardło, bo mówimy o teście diagnostycznym. Laboratorium, o którym mówimy, daje wyniki diagnostyczne. Jest kierowane przez profesora diagnostę prof. Macieja Borowca, jest to na terenie Szpitala Klinicznego. Zorganizowane zostało przez cztery instytucje, ale jest wpięte w system oficjalnej służby zdrowia. I teraz, w tym pierwszym postepowaniu laboratorium musi mieć pewność, że próbka da się powiązać z określonym pacjentem, z określoną osobą. Tam jest PESEL, imię, nazwisko, dane osobowe. To musi zostać od razu wprowadzone do systemu. Inaczej całe badanie nie ma sensu, bo mogłoby nam wyjść, że nosicielem wirusa jest jakaś anonimowa osoba. To pierwszy punkt i rzeczywiście wąskie gardło. Dużo czasu nas to kosztuje. Dużo czasu kosztuje nas obróbka danych, raportowanie tych danych. Później, sama inaktywacja to powiedzmy 30 minut, późniejsze procedury też się przekładają na konkretny czas. Później jest procedura, którą my nazywamy składaniem reakcji PCR. To może robić robot, który nam się nie zmieścił z racji lokalowych. To może w porównywalnym czasie wykonywać bardzo dobry technik, naukowiec, diagnosta. Polega to na precyzyjnym wymieszaniu bardzo małych ilości płynów. Powstaje płytka, taka 96-pozycyjna, którą przenosi się do specjalnej maszyny, potrzebnej do testów. Tam uruchamiana jest sama procedura analizy. Tam przebiega to, co pan określił namnażaniem, tam jest amplifikacja DNA i poszukiwanie, czy są tam w tej próbce geny tego wirusa. Ta reakcja może przebiegać rzędu 1,5 godziny, może nawet 2 godziny. Potem konieczna jest analiza i interpretacja. To nie jest taka prosta metoda, że automatycznie wyświetla nam się czerwony kolor, zielony, żółty. To jest przebieg krzywych, pokazujący jak ten proces powielania DNA zachodzi. Tam są sondy fluorescencyjne, o różnych barwach. To jest skomplikowany mini eksperyment, w każdej z tych próbek. My to rozwiązujemy w ten sposób, że cała ta część eksperymentalna odbywa się w jednym pomieszczeniu, tym właśnie BSL 2 lub powyżej, czy biohazard 2 plus, gdzie ludzie są dobrze zabezpieczeni. Natomiast te maszyny analizujące są podłączone przez sieć komputerową ze stanowiskami w odrębnym pokoju. Nazywamy go w swoim żargonie szarą strefą. To jest tuż obok, ale oddzielone śluzą. Tam ludzie pracują już bez bezpośredniego kontaktu z materiałem zakaźnym. Tam również odbywa się identyfikowanie tych prób, przez tę osobę, która rozpoczynała całą procedurę i przypisuje próbkę do określonego zlecenia i ją koduje. Te dwa zespoły ściśle współpracują. Ja widzę, że zazwyczaj ten zespól analizujący, obrabiający dane, kończy pracę nad tymi próbkami znacznie później, szczególnie jeśli próbek jest dużo, po tym, jak ta grupa ubranych w kombinezony koleżanek i kolegów już wychodzi, i po zrzuceniu odzieży ochronnej idzie pod prysznic się zdekontaminować. Tak mniej więcej jest to zorganizowane.

Testy genetyczne maja opinię testów wiarygodnych, ale każdy wynik analizuje konkretna osoba, diagnosta, osoba która się na tym zna i go interpretuje. Czy zdarzają się wyniki nie do końca jasne? Takie, które trzeba powtarzać.

Tak. Są trzy kategorie. Są wyniki jednoznacznie pozytywne, jednoznacznie negatywne, trzecia kategoria wymaga powtórzenia. Jest tam taka granica. To może wynikać z różnych powodów, jest tam kontrola pokazująca, czy był w ogóle materiał biologiczny w tej próbce. Jeśli tego nie zobaczymy, nie wiemy, co się działo z próbką, to nie można żadnej konkluzji wyciągnąć. Czasami jest coś nietypowego. Nie ma testów, które bez względu na rodzaj dostarczonego materiału zawsze pozwolą powiedzieć, czy pierwotnie tam był wirus, czy nie. Takich testów nie ma. Bo z jednej strony wirus jest tak niebezpieczny, z drugiej strony to jest RNA, a RNA to jest delikatna makrocząsteczka biologiczna i może się w tej próbce wydarzyć coś takiego, że nie dotrwa. Mogła przyjechać już zdegradowana. Taki może być powód, dla którego test jest do powtórzenia.

Czy to tak jest, że są badane trzy charakterystyczne fragmenty RNA i jeśli dwa się zgadzają to jest potwierdzenie?

Mniej więcej. Nie wchodząc w szczegóły, tych testów jest trochę. Cały problem polega na tym, że z jednej strony wirusy są podobne do siebie, więc szukamy często jakiegoś genu, który występuje u różnych wirusów tego typu i później jakiegoś genu, który jest bardzo swoisty. Ogólnie to jest kilka różnych podejść, strategii. Firmy, które oferują te testy, jakoś je zwalidowaly, sprawdziły, przyjmują czasami nieco odmienne rozwiązania. Ale ogólnie to na tym właśnie polega, że nie wierzymy jednemu genowi, tylko chcemy zobaczyć w tej próbce kontrolę i w różnych rozwiązaniach dwa, trzy geny. I wtedy wiemy, że to był na pewno cały wirus.

Jeśli mamy wątpliwy przypadek, to musi być pobrany kolejny wymaz, czy zostaje na tyle dużo materiału, że można powtórzyć test?

To zależy o tego, na czym polega niepewność wyniku. Czasami nie ma innego wyjścia, niż powtórzenie wymazu. Ale procedura jest taka, że ten pierwotny materiał zostaje w zamrażarce i jest możliwość cofnięcia się do niego.

Państwo pracujecie nad tym już pewien czas, czy dostrzega pan jakąś poprawę parametrów tych testów, które dostajecie? One pochodzą od różnych producentów. Czy to zmierza w dobrym kierunku?

My od początku pracujemy określonym rodzajem testów i go nie zmienialiśmy. Natomiast mamy próbki różnych, innych, alternatywnych testów, innych producentów i w tej chwili nawet jesteśmy w trakcie działań, które pozwoliłyby płynnie porównać jedne do drugich, Sprawdzić, czy gdyby ten, którego używamy był z takich czy innych względów niedostępny, czy mamy jakiś inny, przynajmniej równie dobry, a może lepszy. Na rynku jest dużo ofert. Ale jeszcze raz powiem, w systemie testowania same testy nie zadziałają. Tak ostatecznie służba zdrowia, całe społeczeństwo i gospodarka potrzebują usługi. Wymagają dobrze zorganizowanej, bardzo kompetentnej usługi, która daje informację. To jest kwestia choćby pobrania. Zawsze najsłabsze ogniwo łańcucha będzie decydowało o przepustowości, o jakości testów.

Czy państwo wiecie cokolwiek o tym, jaki był aktualny stan pacjenta, w chwili pobrania próbki? Czy wiecie na przykład, że to próbka od pacjenta, który gorączkuje, ma charakterystyczne objawy?

Nie. Do laboratorium spływają oczywiście dane osobowe pacjentów, natomiast oni są kierowani przez lekarzy albo ze szpitala zakaźnego, albo stacji epidemiologicznej, którzy z takich, czy innych wskazań ich wysyłają. Czasem wiemy, powiedzmy, że jest to jakieś badanie interwencyjne, bo jakiś szpital ma kogoś na izbie przyjęć i chce bardzo szybko się dowiedzieć, jakie powinien wszcząć procedury bezpieczeństwa. To czasem wiemy, zwłaszcza jeśli to się dzieje w naszym bezpośrednim otoczeniu, czyli dotyczy szpitali tuż obok. Ale normalnie to jest formalnie załatwiane, od decyzji terapeutycznych są inni. My mamy wystarczająco dużo pracy z tym, co tam się dzieje. Choć oczywiście myślimy też o tym co dalej, jak pewne rzeczy usprawniać. Liczymy na kontakty z kolegami ze szpitali i to, że pewne inicjatywy, które mogą być też dla nich istotne to środowisko będzie podejmowało. A właściwie już podejmuje. W tym chodzi o prace nad testem szybszym, przesiewowym, trochę do innych celów. Też będziemy się tym zajmowali.

Pytam o to dlatego, że właśnie jest pan naukowcem i ta wiedza na jakim etapie pobrano próbkę, jaki był stan pacjenta, może pomóc w odpowiedzi na pytanie jak szukać, kogo testować i jak dowiadywać się o zakażeniu najszybciej.

Oczywiście. Przy czym, w tym teście diagnostycznym jest oczywiście materiał badawczy o dużej wartości naukowej, ale są też reżimy dotyczące wykonywania po prostu testu diagnostycznego, a nie badań naukowych. To też musi być prowadzone w sposób uporządkowany. Natomiast jeśli pan pyta o to, czy są w Polsce jakieś przedmioty działań dla naukowców i klinicystów w związku z tą pandemią istotne, czy to dostrzegamy i podejmujemy, to muszę powiedzieć bez wahania, że środowisko naukowe bardzo się wzajemnie informuje. Ja zajmuję się na co dzień owszem tą samą metodyką, ale zupełnie innymi zagadnieniami. Z koronawirusami nie było mi naukowo po drodze. Ale uznałem, że musimy się włączyć i wesprzeć diagnostykę naszych kolegów i zaczęliśmy działać na tym polu. A są inni, którzy w tym samym momencie rozwiązują spontanicznie inne istotne problemy. Jest takie pospolite ruszenie całego środowiska naukowego i około medycznego. Wiele takich działań obserwuję. Jestem w środku wymiany informacji, pomysłów, jak rozwiązać pewne problemy. Natomiast nie chcę o pewnych inicjatywach w szczegółach mówić, choćby z tego powodu, że jesteśmy zalewani olbrzymią falą informacji, różnej jakości, w związku z tym niektóre z tych inicjatyw pewnie lepiej żeby dojrzały do pewnego punktu, by pewne działania, próby zostały już podjęte i może wtedy będzie czas o nich mówić. Pracy tutaj dla wszystkich będzie dużo, podobnie zasług dla społeczeństwa. Bedzie potem komu dziękować. To jest naprawdę pospolite ruszenie wielu osób. Czujemy zresztą wsparcie otoczenia, jesteśmy karmieni przez Łodzian, niemalże ubierani i wspierani w różny bardzo sympatyczny sposób.

Jak się to partnerstwo prywatno-publiczne, takie może nie do końca formalne, sprawdza? Na ile prywatne firmy, polski przemysł biotechnologiczny, polska myśl prywatna, komercyjna, biotechnologiczna jest w stanie pomóc instytucjom publicznym? W tej kryzysowej sytuacji, ale może też w tej sytuacji, która przyjdzie potem. W tej potrzebie bardzo silnego rozkręcenia tego typu badań z myślą o przyszłości...

To jest coś, co bardzo mi leży na sercu. Bo ja rzeczywiście jestem taką hybrydą naukowca i przedsiębiorcy, który zorganizował firmę biotechnologiczną. W naszym przypadku to była bardzo szybka decyzja. Były pewne nieformalne rozmowy tutaj w środowisku naukowym, co zrobić, jak pomóc. Zgłaszaliśmy się z ofertą do władz i przejął to w sensie instytucjonalnym Centralny Szpital Kliniczny, a w sensie osobowym to prof. Maciej Borowiec, który powiedział, żebyśmy po prostu zrobili to laboratorium. Ponieważ ja reprezentowałem firmę i jej zasoby to przełożyłem to na współpracowników w firmie, tam są wirusolodzy, mikrobiolodzy, pracujący metodami genetyki molekularnej na co dzień, na potrzeby rozwijanych przez nas technologii. Natychmiast się zgłosiło kilkoro ochotników, gotowych się przenieść i zająć pracą w tym laboratorium. Szereg współpracowników od razu pomogło to współorganizować. Firma, nie pytając o porozumienia, na zasadzie dżentelmeńskiej umowy i tego, że trzeba chronić i wspierać lokalną społeczność, robić to, co do nas należy, zaczęła współdziałać z tymi instytucjami. W tej fazie organizacyjnej, urządzenia na jakieś tam pokwitowanie przyjeżdżały w tym samym czasie z Instytutu Biologii Medycznej PAN, z Uniwersytetu Łódzkiego, z zakładów Uniwersytetu Medycznego i z naszej firmy Proteon Pharmeceuticals też. Dodatkowo wykorzystałem to, że jednak sektor prywatny, zwłaszcza mniejsze firmy, potrafi bardzo szybko reagować, podejmować decyzje, dostosowywać się, działa trochę innymi procedurami. Nawet jeśli byliśmy wśród tych podmiotów być może najmniejszym, choć nie bardzo małym, to jest 100-osobowa firma, to byliśmy elastyczni i  mogliśmy wnieść coś istotnego. Dzięki temu przez 5 dni udało się zorganizować funkcjonujące laboratorium. Ale bez współdziałania tych wszystkich podmiotów, takiego spontanicznego, to byłoby absolutnie niewykonalne w tym czasie. A tak ogólnie wydaje mi się, że polski przemysł, zwłaszcza ten rodzący się przemysł wysokich technologii, w tym biotechnologia, ma bardzo istotną rolę do odegrania w powrocie do... chciałbym powiedzieć powrocie do normalności. Możemy powiedzieć, że to jest powrót do pracy. Bo przed nami stoi oczywiste, wielkie wyzwanie, jak zorganizować bezpieczny powrót do pracy. Dla dużych firm, dla zespołów ludzkich i dla całego społeczeństwa. Jestem przekonany, że oczywiście będziemy korzystali z zasobów, wytworów innych krajów, innych gospodarek, ale w tej przejściowej sytuacji powinniśmy próbować zrobić co tylko można, żeby ci którzy mogą pomóc innym sektorom, robili to już tu i teraz. W sprawie prowadzenia testów, tworzenia ochrony, biobezpieczeństwa, zabezpieczenia przed skutkami wirusów, powinniśmy liczyć na siebie. Tak bym chciał powiedzieć. Odpowiadając na pańskie pytanie , ten sektor biotechnologiczny, w tym ten około akademicki będzie miał bardzo istotną rolę do odegrania. Nawet jeśli nie jesteśmy żadną potęgą w tej dziedzinie, ale mamy już pewne zasoby i jest tutaj dużo do zrobienia.

Pytanie o powrót do pracy to jest pytanie o testy immunologiczne, testy dostępne dla każdego, które pozwolą sprawdzić - jak rozumiem - to, czy ktoś zetknął się z wirusem, być może przechorował w sposób bezobjawowy i może już w miarę bezpiecznie wyjść z domu, wrócić do pracy. To jest problem, bo kolejne kraje informują, że te testy nie są wiarygodne. Czy widzi pan szansę na to, że taki test da się u nas na miejscu stworzyć, albo któryś z tych o których pan wie okaże się skuteczny i możliwy do powszechnego zastosowania? Może za dwa, trzy tygodnie? Czy są takie szanse?

Jeśli chodzi o te tygodnie to byłbym bardzo sceptyczny, liczący tylko na te szybkie testy wykrywające obecność przeciwciał. Proszę pamiętać, że one mówią, że ktoś się zetknął z wirusem, jego układ odpornościowy odpowiedział na obecność wirusa. One - jak każde inne testy - są w formie szybkiej i w formie pełnej, diagnostycznej, która jest droższa, dłuższa, ale daje pewny wynik. I myślę, że te testy porządniejsze będą rzeczywiście istotne. Ja osobiście stawiałbym na stworzenie systemu testów szybkich przesiewowych, po prostu wykrywających obecność wirusa. One w połączeniu z informacją, co się dzieje z przeciwciałami we krwi dadzą nam dopiero pełną informację. uważam, że będziemy musieli robić bardzo dużo testów obu typów i te testy genetyczne będą zmierzały w kierunku zmniejszenia jednostkowej ceny, szybszego uzyskiwania wyników, a z drugiej strony pojawią się lepsze, bardziej wystandaryzowane testy serologiczne. Tutaj, zwłaszcza obecnie, nie liczyłbym na te szybkie testy kasetkowe jako jedno rozwiązanie. Sądzę, że będziemy potrzebować o wiele więcej, ponieważ nie mamy nawet w tej chwili danych ile procent populacji mogło się zetknąć z wirusem.  Nawet w takim scenariuszu, że mamy większość osób, które są dodatnie, jeśli chodzi o przeciwciała, to co zrobić z tą mniejszością. To może być całkiem duża liczba osób. Wydaje mi się, że nadal trzeba będzie tropić obecność wirusa w populacji, ogólnie w środowisku. Tak sądzę.

Widzi pan jakiś horyzont czasowy? Wiadomo, że trudno na to odpowiedzieć, ale ile czasu pana zdaniem w naszej sytuacji, jeśli chodzi o aparaturę i specjalistów, bo przecież oni są kluczowym elementem, potrzebujemy na umasowienie tych skomplikowanych badań? Czy to w ogóle jest możliwe?

Jest możliwe. Jeśli twórczo połączymy siły nauki, przemysłu i służby zdrowia, wtedy tak. Wymaga to pewnego wysiłku. I dlatego ja jestem zwolennikiem, by ten nasz element przemysłowy, jak najbardziej, jak najszybciej angażować. To jest trudne przedsięwzięcie organizacyjne. Ludzie, którzy na przykład potrafią tworzyć sieć skomplikowanych, obejmujących znaczną część populacji, nawet jeśli nie są biotechnologami, mają umiejętności potrzebne do stworzenia tego typu systemu. Tylko muszą współpracować z ekspertami wnoszącymi wiedzę medyczną i biologiczną.

Kiedy możemy liczyć na taki system? Miesiąc, dwa, koniec lata?

Wydaje mi się, że za dwa miesiące będziemy mieli jakieś prototypowe rozwiązania, jedne lepsze, inne gorsze. Tutaj będzie dużo inwencji, innowacji, z różnych stron Polski. I później będziemy mieli taką sytuację, że niektóre z tych rozwiązań będą się sprawdzały i będą coraz szerzej stosowane. Sądzę, że tak będzie. Ale ponieważ wiem, ile trwa budowa tych rzeczy od podstaw, ponieważ musimy brać pod uwagę potężne zakłócenia w globalnej gospodarce, w łańcuchach dostaw, byłbym ostrożny. I dlatego mówię o miesiącach. Jestem optymistą, nie mówię, że wszystko się tu uda, ale że będzie już o czym rozmawiać. Tak to widzę. Te dwa miesiące brzmią dla mnie bardzo optymistycznie, ale nie absurdalnie. I nie na zasadzie, że rozwiązaliśmy problem, ale raczej, że mamy narzędzia do rozwiązania problemu.