SPECIALE CORONAVIRUS

Test rapidi conteggiati come tamponi: perché gli indici non sono più affidabili

Tamponi veloci e dati sul coronavirus: a partire dal 15 gennaio gli indici non sono più attendibili. Un infettivologo, un esperto di test molecolari e un data scientist intorno ad una tavola rotonda per capire davvero quello che sta succedendo.

Il 15 Gennaio sono stati inseriti per la prima volta nel calcolo dei tamponi anche quelli rapidi, con un impatto molto considerevole su tutte le statistiche e gli indici prodotti.

Il totale dei tamponi (tra molecolari e rapidi) risulta ovviamente in aumento rispetto a quanto fatto finora: ne risultano in totale 273.506 con un rapporto positivi/tamponi al 5,9%. Nello specifico, oltre ai 156.647 tamponi molecolari, sono stati effettuati ben 116.859 test rapidi!

Il tasso di positività è del 5,9%, in netto calo rispetto al 10,7% di ieri, quando però la percentuale dei positivi era calcolata solo sui test molecolari, che erano stati 160.585. Se si calcolasse l’incidenza solo sui molecolari il tasso sarebbe oggi stabile al 10.3%.

Dunque, con l’inserimento dei test antigenici nel calcolo complessivo dei tamponi – il 15/1/2021 per la prima volta – nel nuovo bollettino del ministero della Salute crolla l’incidenza dei positivi.

Il tema non è nuovo, anche se in piena escalation. 

Già dal 9 Novembre Dr Nino Cartabellotta, dal suo profilo Twitter ha tuonato: 

I test rapidi possono essere usati solo come screening. Nel conteggio dei #tamponi ufficiali possono essere inseriti solo i test molecolari, come in tutti i paesi del mondo. Punto.”

Dal 10 Novembre, Rezza in conferenza stampa ha dichiarato: “Stiamo adattando le modalità di raccolta e presentazione dei dati in modo da non falsare il trend e contemplare anche i risultati dei test antigenici nel computo giornaliero“.

Mentre sul repository della Presidenza del Consiglio dei Ministri – Dipartimento della Protezione Civile, gli utenti inviavano accorati messaggi chiedendo ulteriori spiegazioni in merito.

Purtroppo, il Ministero della Salute, nella sua circolare dell’8 Gennaio, ha dichiarato “I test di ultima generazione (immunofluorescenza con lettura in microfluidica) sembrano mostrare risultati sovrapponibili ai saggi di RT-PCR”. Dunque a partire dal bollettino pubblicato ieri, i dati sono stati diffusi tenendo conto anche dei cosiddetti test rapidi.

In un certo senso, questa situazione ai limiti del paradossale si potrebbe intitolare come un film: Lost in translation. La famosa circolare ministeriale dell’8 Gennaio, si basa su un documento dell’Associazione Microbiologi Clinici Italiani (AMCLI) del 4 Gennaio 2021 dall’eloquente titolo Indicazioni operative AMCLI su quesiti frequenti relativi alla diagnosi molecolare di infezione da SARS-CoV-2 –  Appropriatezza dell’esecuzione del saggio real-time RT-PCR specifico per SARS-CoV-2, dove si legge: L’uso dei test a fluorescenza è indicato in un setting a bassa prevalenza di infezione, ad. es. il personale sanitario (Drain et al. 2020; ECDC November 19 2020).

Effettivamente, il Centro Europeo per il Controllo delle Malattie (ECDC) si è espresso sul tema dei tamponi rapidi il 19 Novembre 2020, dove si legge:

Nine of the 15 countries are currently carrying out clinical validation studies or pilots to assess the clinical/diagnostic performance and potential use of rapid antigen tests, and two Member States are not considering the use of rapid antigen tests.”

E prosegue:

When the availability of RT-PCR tests is temporarily limited, the use of rapid antigen tests can be considered for individuals with COVID-19-compatible symptoms in settings and situations where the proportion of test positivity is high or very high, e.g. ≥10%.” …evidentemente, quel when in grassetto si è perso nella traduzione!

Il tema è tanto interessante quanto complesso. Per poter approfondire adeguatamente, ne parliamo con il Dr. Alessandro Russo, Medico infettivologo del Policlinico Umberto I di Roma; Marco Dotto, Biotecnologo di chiara fama e AD di aziende biotech di genomica e consulenza health-tech; Maurizio de Gregorio, Ingegnere, data scientist e CTO/CPO a Mamacrowd. Sia io che Marco e Maurizio facciamo parte di un gruppo di studio e lavoro sulla pandemia: Hacking covid. A partire dal dibattito interno, continuo e qualificato, abbiamo pensato di estendere l’invito al Dr. Russo e condividere con i lettori di infosec.news alcune riflessioni che pensiamo possano essere interessanti e che possano stimolare un ulteriore dibattito aperto nei commenti a quest’articolo! 

RUSSO L’adeguamento della definizione di caso prodotta dal Ministero della Salute ha definitivamente riconosciuto una dignità ai tamponi cosiddetti rapidi o antigenici, basati sostanzialmente sull’individuazione degli antigeni di superficie di SARS-CoV-2. Tale adeguamento della definizione di caso ha, come già spiegato sopra, dato il via libera ai test di ultima generazione che evidenziano dati di sensibilità/specificità molto simili ai test molecolari, considerati il gold standard. 

Però esistono due punti cruciali non adeguatamente discussi. 

Il primo riguarda la standardizzazione dei test rapidi. Ne esistono decine di tipi diversi e per quanto nella circolare del Ministero sia specificato l’utilizzo dei test di ultima generazione come sostitutivi dei RT-PCR, l’estrema disponibilità può creare confusione. Inoltre i test rapidi dovrebbero essere sostitutivi dei molecolari in aree ad alta prevalenza – soprattutto, definire esattamente cosa si intenda con questa espressione – e solo nei soggetti sintomatici. Insomma, è tutto molto confuso.

Il secondo punto è una provocazione: dare “dignità” ai test rapidi non dovrebbe diventare il mezzo per ricominciare a fare tracing, completamente abbandonato da 3 mesi?

DOTTO Innanzitutto, vorrei fare il punto della situazione, ricapitolando i punti salienti dell’ultimo anno e descrivendo lo stato dell’arte. 

È passato quasi un anno da quando una domenica all’alba ho ricevuto una telefonata di un importante virologo che doveva sequenziare in tutta fretta campioni di genoma di SARS-Cov-2 da poco isolati da alcuni tra i primi pazienti lombardi che si erano ammalati di Covid. 

Il sequenziamento del genoma virale è continuato poi con il contagocce nel nostro paese ma grazie ai progetti di ricerca collaborativa internazionali e a database come GISAID.org (Global Initiative on Sharing All Influenza Data) oggi gli scienziati hanno a disposizioni oltre 380 mila genomi di SARS-Cov-2 sequenziati dai centri di genomica e virologia di tutto il mondo.

Da allora la diagnosi è stata affidata ai test molecolari basati su analisi di PCR fatti sui tamponi naso e orofaringei. Questi test non sarebbero potuti esistere, se la comunità scientifica non avesse avuto la sequenza del virus su cui disegnarli.

Con l’espandersi dell’epidemia, tutto il mondo ha iniziato a cercare i reagenti per svolgere quanti più test di PCR possibili e le industrie coinvolte in questo tipo di forniture sono state travolte. Per mesi i reagenti per estrarre l’RNA virale dai tamponi sono state una merce rara mentre si moltiplicavano le aziende che mettevano a punto kit per la seconda parte dell’analisi, la PCR vera e propria. Le liste d’attesa per i sistemi robotici di automazione delle analisi sono anch’esse cresciute esponenzialmente e a marzo l’unica soluzione per moltiplicare il numero di analisi molecolari sui tamponi era quella di impiegare personale nei laboratori che svolgesse manualmente tutto il processo. 

L’analisi con PCR è ancora oggi il gold standard per la rilevazione della positività da SARS-Cov-2, ma soffre degli stessi problemi e limitazioni di un anno fa: 

  • lentezza: il test richiede, nella migliore delle ipotesi, diverse ore per essere completato (non meno di 4-6 per la sola parte tecnica) ma, sommando i tempi della logistica e refertazione (prelievo → centro di raccolta → laboratorio → refertazione → comunicazione del risultato) si finisce per informare il paziente sulla sua positività 1, 2 o anche 3 giorni dopo il prelievo. Una risposta non immediata ha un effetto disastroso sulla capacità di isolamento dei soggetti infetti in attesa di diagnosi
  • mancanza di standardizzazione: il test ha un’ottima capacità di identificare i positivi e i negativi a diversi gradi di infezione (pre e post sintomatica) ma le analisi di real-time-PCR su cui si basano i referti, non forniscono una risposta binaria (POSITIVO/NEGATIVO) ma richiedono un’interpretazione sui cicli di PCR. E qui le cose si complicano, perché un test di PCR con tanti cicli di amplificazione (alto valore di Ct) può indicare cose diverse: un’infezione di basso grado in fase espansiva, o un’infezione in fase di risoluzione con presenza bassa o nulla di virus con capacità replicativa. Qui i test multi-genici posso aiutare a capire se il virus è presente ancora nella sua forma “integra” e quindi replicativa o se in forma disgregata e quindi non più pericolosa. La disponibilità di diversi kit prodotti da varie aziende, rendono però difficile standardizzare una soglia di Ct che garantisca la positività o negatività (solitamente si utilizza un valore soglia di circa 35 Ct). 

La FIND (Foundation for Innovative new diagnostics) elenca nel suo database diverse centinaia di test PCR disponibili sul mercato

  • qualità dei prelievi: c’è da considerare anche che il prelievo oro- e nasofaringeo hanno un certo tasso di errore, non trascurabile, legato all’operatore che si occupa dei prelievi e alla collaborazione del paziente durante il prelievo stesso oltre che alle condizioni in cui questo viene svolto.

Messa da parte la parentesi dei test rapidi sierologici, che a tutto servivano tranne che a fare diagnosi, in quanto utili per identificare la presenza di anticorpi e non del virus in fase replicativa, durante l’estate sono arrivati sul mercato anche i primi test antigenici.

Questi, basati sulla rilevazione di proteine virali sul campione prelevato sempre tramite tampone, permetterebbero di risolvere almeno la prima delle 3 limitazioni dei test molecolari: la tempistica di refertazione. 

I test antigenici rapidi oggi disponibili sono di 3 tipologie: saggi immunocromatografici lateral flow (prima generazione), i test a lettura immunofluorescente, e i test di ultima generazione (basati su immunofluorescenza con lettura in microfluidica). 

I tempi di lettura dell’esame sono brevi (da 10 a 30 minuti), ma la sensibilità e specificità dei test di prima e seconda generazione tendono ad essere inferiori a quelli del test molecolare e variano sensibilmente in funzione della carica virale e risultando affidabili in una breve finestra di tempo durante il corso dell’infezione e in particolare nei primi 5-7 giorni dalla comparsa dei sintomi. 

Molti dei test antigenici rapidi non sono raccomandati per testare pazienti asintomatici. 

È da tenere però presente che circa la metà degli infetti da SARS-Cov-2 resta asintomatica durante tutto il corso dell’infezione pur potendo infettare altre persone. 

Gli studi di validazione indipendenti sui test antigenici rapidi (svolti da soggetti terzi rispetto agli stessi produttori e su grandi numeri di pazienti) ad oggi sono molto limitati e sono stati svolti per lo più su pazienti sintomatici con performance che si sono dimostrate molto variabili in base al kit analizzato. 

Per tutti questi motivi, si consiglia di effettuare test di validazione su pazienti a diversi giorni dal contatto con un positivo e a diversi giorni dall’eventuale presenza dei sintomi per verificare la performance dello specifico kit che si intende adottare confrontando i risultati sugli stessi pazienti rispetto all’analisi con PCR. 

Un ultimo aspetto fondamentale per la scelta tra test antigenici e molecolari è quello epidemiologico. La sensibilità e specificità dei test infatti ha un effetto diverso in una popolazione a bassissima prevalenza, o alta prevalenza di infezione (come è oggi nella maggior parte dei paesi Europei). 

La capacità predittiva del test quindi può mutare con il variare del numero di infetti i una popolazione perchè il valore predittivo positivo (VPP) e il valore predittivo negativo (VPN) è funzione del numero di infetti nella popolazione (prevalenza). 

La probabilità che un positivo al test sia effettivamente infetto (VPP) e che un negativo al test sia effettivamente non infetto (VPN) dipende infatti anche dalla probabilità che in un dato periodo e in una determinata popolazione, quella stessa condizione (infetto o non infetto) sia effettivamente tale nella realtà.

Per predittività, in medicina, si intende la probabilità che un soggetto positivo ad un test di screening sia effettivamente malato. È direttamente legata alla prevalenza di una malattia nella popolazione e non è una caratteristica intrinseca del test. Questo significa che se una malattia è molto frequente in una popolazione la predittività dello stesso test (con pari sensibilità e specificità) cresce rispetto ad una popolazione la cui frequenza è inferiore (ref. wikipedia).

In una popolazione con alta prevalenza, un test antigenico (che mediamente ha minor sensibilità di un test molecolare con PCR) avrà alto valore predittivo positivo (alta probabilità di identificare veri positivi) ma i casi negativi dovrebbero essere confermati con PCR (per escludere i casi pre-sintomatici o a bassa carica virale, che solitamente risultano negativi ai test antigenici).
In una popolazione con bassa prevalenza, un test antigenico avrà valore predittivo negativo alto, ma un valore predittivo positivo basso. In questo caso i positivi al test antigenico dovrebbero essere confermati con test PCR. 

In entrambi i casi test antigenici rapidi eseguiti in modo ricorsivo a pochi (2-4) giorni di distanza possono aiutare ad identificare persone infette che però erano risultate negative in fase iniziale con un precedente test.

Dopo quasi un anno dallo scoppio dell’epidemia, la strategia di screening, diagnosi e tracciamento risulta molto insufficiente e poco efficace, finendo per identificare un basso numero di infetti rispetto al numero reale. 

I test molecolari e antigenici dovrebbero essere un’arma attiva per diminuire i casi, mentre sembra quasi siano stati relegati a mero “termometro” della situazione.
Ne è prova il fatto che, dopo il picco dell’autunno, il numero di test è in diminuzione, nonostante lo spaventoso tasso di positività. 

Avevamo la possibilità di dotarci di tecnologie, e strategie operative (logistica, approvvigionamenti, personale, sistemi di automazione) per usare i test (molecolari e antigenici) come strumenti di screening e monitoraggio oltre che di diagnosi, ma non l’abbiamo fatto finendo dopo l’estate per essere sopraffatti dai numeri degli infetti che hanno travolto come una diga di sabbia le forze messe in campo per testare la popolazione. 

Sembra quasi che ci si sia rassegnati ai lockdown come unica forma di azione volta a diminuire l’infezione, in attesa che il vaccino ci tolga definitivamente dal pericolo.

La tecnologia però per poter testare e tracciare di più e meglio non mancherebbe, ma la discussione di come utilizzare quest’arma, sembra sparita da qualsiasi valutazione strategica. 

In che situazione ci troveremmo oggi se durante l’estate 2020 avessimo deciso di considerare i test diagnostici e di screening come delle armi durante un conflitto, e ci fossimo fatti trovare armati fino ai denti appena le curve dei positivi hanno iniziato a salire a settembre ? 

La strategia di usare i test in modo massimo sembrerebbe l’unica arma efficace, di cui tutti hanno smesso di parlare convinti che l’arsenale di cui ci siamo dotati sia lontanamente sufficiente a combattere il nemico che abbiamo di fronte. 

DE GREGORIO Dai seguenti grafici è possibile vedere come l’aumento dei tamponi sia consistente rispetto al trend dei giorni precedenti. Anche il tasso di positività Rpt è calato in modo evidente con un brusco scalino. Anche se è ottimo avere più dati, sarebbe stato meglio avere la distinzione tra molecolari e antigienici, invece il dato è unico. Ad oggi il modo con cui ufficialmente viene comunicato lo stato del contagio è l’indice Rt, ma come più volte detto il dato ha un ritardo di circa 3 settimane. Pertanto per avere maggiore contezza di ciò che accade oggi, i media comunicano solitamente il tasso di positività. Tale tasso in questi giorni non sarà indicativo, anzi potrebbe far confondere. Dovremo attendere necessariamente una decina di giorni, per poterne osservare il trend come prima. Anche l’indice CovIndex – visibile sul sito covidtrends.com – usato per indicare un trend real-time risente dello stesso problema. In questi giorni per continuare a fornire una indicazione del trend, temporaneamente, il CovIndex sarà elaborato in modo diverso, sulla base delle ospedalizzazione, anziché Rpt.
A confondere ulteriormente è la differente adozione regionale della visibilità dei test rapidi. Non tutte le regioni hanno tali crescite del dato, per cui su alcune regioni i dati sono interpretabili come prima e per altre no.

RUSSO mi pare chiaro che il conteggio dei test rapidi possa introdurre un ulteriore bias e possa essere sostanzialmente un modo per rendere difficile l’interpretazione dei dati. Come già spiegato sopra il test antigenico negativo dovrà essere interpretato con molta cautela. 

Inoltre, il via libera alla definizione di caso con i test antigenici porterà anche alla necessità che tutte le strutture in grado di fornire questo servizio siano in grado di notificare appropriatamente i casi positivi. 

In tal senso esistono una serie di problemi sia interpretativi che tecnici. La presentazione dei dati aggregati, come sopra spiegato, rende sempre molto difficile l’interpretazione e l’elaborazione. I dati potrebbero giungere inoltre in modi e tempi molto diversi da ogni regione.

Esiste poi un aspetto prettamente medico. A mio parere se utilizzati nel modo corretto i test antigenici devono essere l’opportunità per riappropriarci della possibilità di tracciare casi e contatti. Uno dei problemi sotto i nostri occhi è che l’assenza di tracing ha di fatto creato una situazione di plateau, rendendo impossibile un appiattimento completo della curva dei contagi. Può essere solo il lockdown la via per abbattere i contagi?

In ogni caso, la capacità del RT-PCR probabilmente sarà insostituibile: come dovremmo porci nei confronti dell’utilizzo dei test rapidi per le varianti in circolo del virus? I test rapidi sono adeguati per identificare tutte le varianti (i.e. inglese) in circolo? Chi valuterà i test negativi dando indicazione all’eventuale ripetizione o al RT-PCR? Il fai-da-te è un rischio che non possiamo permetterci.

Grazie ai nostri ospiti che ci hanno aiutato a capire meglio i rischi e le implicazioni di questo fenomeno solo apparentemente secondario. A volte però, da un dettaglio apparentemente insignificante può cambiare il senso dell’intera figura e forse questo è il caso.

E voi, che ne pensate? Il dibattito continua, su infosec.news

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