Die Maschine, die helfen wird, TB zu beenden

KwaMsane Township liegt inmitten sanfter Hügel in der südafrikanischen Provinz KwaZulu-Natal. Fahren Sie 30 Minuten nach Westen und Elefanten, Giraffen, Zebras und Nashörner spazieren oft am Rand einer Autobahn entlang, die durch einen Wildpark führt. Einige Kilometer östlich liegen weitläufige Zuckerrohrfelder, die in der subtropischen Sonne schimmern und sich in den Indischen Ozean zu ergießen scheinen. KwaMsane ist schön, hat aber eine der weltweit höchsten Raten an multiresistenter (MDR) Tuberkulose, einer oft tödlichen Form der Krankheit.

Im November 2011 verspürte Jabu Ngcobo, 25, einen Schmerz in der Seite und ging in die KwaMsane-Klinik, die einem Wohnwagenpark gleicht. Die Wohnwagen der Klinik – hier Parkhomes genannt – umgeben einen kleinen überdachten Innenhof, der als Wartezimmer dient, in dem die Patienten auf Plastikstühlen sitzen. Ich dachte die ganze Zeit, ich hätte MDR-TB, weil meine beiden Brüder und meine Schwester sie hatten, sagt Ngcobo.



Eine perfektere Union

Diese Geschichte war Teil unserer Januar-Ausgabe 2013

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Ihre Geschwister erfuhren erst durch die Abgabe von Sputumproben, die in ein Labor im 275 Kilometer südlich gelegenen Durban transportiert werden mussten, dass sie die gefährliche Form der Krankheit hatten. Das Labor musste dann Kulturen von Mycobacterium tuberculosis bis die Kolonien groß genug waren, um Medikamentenempfindlichkeitstests unterzogen zu werden. Im besten Fall dauert der Prozess sechs Wochen; In der Realität vergehen angesichts der Notwendigkeit des Transports der Proben, der Wahrscheinlichkeit von Laborrückständen und Verzögerungen bei der Veröffentlichung der Ergebnisse oft drei Monate, bis Patienten in ländlichen Städten wie KwaMsane erfahren, ob sie von einem relativ einfachen, sechsmonatigen Kurs profitieren werden Antibiotika oder benötigen stattdessen eine 18-monatige Flut von hochwirksamen Medikamenten. Die Verzögerung kann den Unterschied zwischen einer dauerhaften Lungenschädigung oder sogar dem Tod und einer Genesung ohne langfristige Folgen ausmachen.

Ngcobo hatte tatsächlich die arzneimittelresistente Form von TB – und sie begann am nächsten Tag mit der Behandlung. Richard Lessells, ein schottischer Arzt, der sie und ihre Familienmitglieder in der KwaMsane-Klinik behandelte, stellt fest, dass die Monate, die ohne angemessene Behandlung vergingen, für Ngcobos Geschwister einen hohen Preis hatten: Einer ihrer Brüder erlitt einen Lungenschaden, der nie heilen wird. Im Gegensatz dazu hatte Jabu einen Monat nach der Diagnose keine nachweisbaren Bakterienwerte, da sie sofort mit der Einnahme von 22 Tabletten pro Tag sowie Injektionen von Anti-TB-Medikamenten begann.

Voraussichtliches Ergebnis der Wahl 2016

Die schnelle Diagnose und Wiederherstellung von Ngcobo wurde durch eine Maschine namens a . ermöglicht GeneXpert , die auf einer Theke in einem der Anhänger sitzt und einer High-End-Espressomaschine ähnelt. Obwohl die fortschrittlichen molekularen Tricks zur Identifizierung der DNA von M. tuberkulose vor einigen Jahren außerhalb eines hochmodernen Biologielabors undenkbar gewesen wäre, ist das Gerät einfach zu bedienen. Ein Techniker spritzt eine Sputumprobe eines Patienten in etwas, das wie eine Druckerpatrone aussieht, und klickt diese dann in die Maschine, die eine Reaktion ausführt, die bestimmte Teile von . verstärkt M. tuberkulose DNA, falls vorhanden. Fluoreszierende Moleküle leuchten auf, wenn sie mit der Ziel-DNA in Kontakt kommen, und das Gerät erkennt die Fluoreszenz und sendet die Informationen an einen Computer. Der gesamte Vorgang dauert nur zwei Stunden. GeneXpert kann nicht nur das Vorhandensein der TB-verursachenden Bakterien erkennen, sondern auch genau bestimmen, ob die bakterielle DNA die Mutationen aufweist, von denen bekannt ist, dass sie die Krankheit gegen das am häufigsten verwendete Medikament resistent machen.

Tuberkulose , das sich routinemäßig über die Luft ausbreitet, infiziert ein Drittel der Menschheit. Für fast alle dieser Menschen ist es harmlos und die meisten wissen nicht einmal, dass sie sich angesteckt haben. Und für einen Großteil der Welt ist es eine Krankheit von hauptsächlich historischer Bedeutung. Aber in vielen armen Ländern, insbesondere in weiten Teilen Zentral- und Südafrikas, bleibt es epidemische Ausmaße. Im Jahr 2011 erkrankten schätzungsweise 8,7 Millionen Menschen an M. tuberkulose . Etwa 1,4 Millionen Menschen sterben jedes Jahr an Tuberkulose; HIV ist der einzige Infektionserreger, der mehr tötet.

Der TB-Arzt Iqbal Master aus Durban begrüßt den GeneXpert, sagt aber, dass er viele Herausforderungen mit sich bringt.

Ein wichtiger Grund, warum diese Epidemie anhält, ist, dass es keine wirksame und erschwingliche Möglichkeit gibt, festzustellen, wer infiziert ist. TB wird jedes Jahr bei etwa drei Millionen Menschen nicht diagnostiziert. Manche werden einfach nie getestet. Anderen wird aufgrund veralteter Diagnosetechnologien zu Unrecht ein sauberes Gesundheitszeugnis ausgestellt. Die traditionelle TB-Diagnose beruht darauf, eine Sputumprobe mit Farbstoffen zu färben und dann einen Objektträger unter einem Mikroskop zu untersuchen, um nach den Bakterien zu suchen. Dieser vor 125 Jahren entwickelte Abstrich erkennt weniger als 60 Prozent aller Fälle und identifiziert keine arzneimittelresistenten Stämme. Der genauere Kulturtest zur Bestimmung der Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Medikamenten dauert länger, kostet mehr und muss in einem gut ausgestatteten Labor durchgeführt werden – daher wird er sparsam eingesetzt. Das bedeutet, dass nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation etwa 80 Prozent der arzneimittelresistenten Fälle weltweit unentdeckt bleiben. Zusammen stellen diese nicht diagnostizierten Individuen ein riesiges Reservoir für die Bakterien dar, einschließlich arzneimittelresistenter Stämme. Die Infektion blüht und überspringt die Gemeinden und verwüstet die am stärksten gefährdeten Menschen, wie zum Beispiel diejenigen, die bereits durch HIV geschwächt sind.

Ein praktisches, schnelles und leistungsstarkes Diagnosewerkzeug könnte diese tödliche Dynamik ändern. Das GeneXpert TB-Erkennungsgerät wurde von einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der University of Medicine and Dentistry of New Jersey, der Foundation for Innovative New Diagnostics in Genf, Schweiz, und Cepheid, einem Hersteller mit Sitz in Sunnyvale, Kalifornien, auf den Markt gebracht der WHO im Dezember 2010. Einige Monate später sprach Südafrikas Gesundheitsminister, Aaron Motsoaledi , verglich die Maschinen mit Panzerfäusten im Kampf gegen die Tuberkulose und versprach, sie in jedem der 52 Bezirke des Landes zu platzieren.

Die GeneXpert-Maschine allein wird nicht ausreichen, um das massive TB-Problem in Südafrika oder anderswo zu überwinden. Das würde wahrscheinlich einen starken Impfstoff in Kombination mit viel stärkeren Medikamenten erfordern, als es derzeit existiert. Aber in der Zwischenzeit ist ein solches Diagnoseinstrument für Länder, die von TB bedroht sind, einschließlich einer zunehmenden Zahl von Fällen, die gegen eine zunehmende Zahl von Medikamenten resistent sind, ein entscheidender und notwendiger erster Schritt. Der breite Einsatz in einem Land wie Südafrika, in dem ein Großteil der Bevölkerung keinen Zugang zu fortschrittlicher medizinischer Versorgung hat, wird eine logistische und finanzielle Herausforderung sein. Aber wenn Sie dies nicht tun, kann dies tödlich sein. Um die Risiken zu verstehen, lohnt es sich, den Ausbruch eines Albtraum-TB-Stammes vor einigen Jahren nur wenige hundert Kilometer von der Gemeinde KwaMsane entfernt zu betrachten.

Träume

Einer der erschreckendsten Aspekte der TB ist, dass die Menschen sie mit solcher Gleichgültigkeit behandelt haben. Allzu oft beginnen Patienten mit der Behandlung, fühlen sich bald besser und nehmen dann ihre Pillen ab oder nehmen sie nur sporadisch ein. Dies schafft eine perfekte Gelegenheit für die Entwicklung von Resistenzen, da die Bakterien mit Mutationen, die sie am wenigsten anfällig für das Medikament machen, die unvollständige Behandlung wahrscheinlich überleben werden. Dann gibt es das gruseligste Szenario von allen: Eine falsch diagnostizierte oder unvollständig behandelte MDR-TB kann zu extensiv resistenten (XDR) Mutanten führen, die zwei der Hauptklassen von TB-Medikamenten umgehen. 2006 wurde erstmals ein Ausbruch eines solchen Stammes gemeldet. Und zwar in KwaZulu-Natal.

Tugela Ferry, etwa vier Autostunden von KwaMsane Township entfernt, ist eine kleine Stadt im zentralen Teil der Provinz. Im August 2006 beschrieben Schlagzeilen auf der ganzen Welt die überraschende Nachricht, dass 52 von 53 TB-Patienten, die sich bei der Krankenhaus der Kirche von Schottland dort war gestorben – im Durchschnitt innerhalb von 16 Tagen nach der Aufnahme. Tests ergaben später, dass sie XDR-Stämme hatten. Der Ausbruch zwang Südafrika, sich lange und intensiv mit den Misserfolgen der öffentlichen Gesundheit zu befassen, die die Entwicklung und Verbreitung dieser gefährlichen Stämme ermöglicht hatten. Im Vordergrund stand das Fehlen geeigneter Diagnosetools. Da die Diagnose einer arzneimittelresistenten TB selbst unter idealen Umständen mehr als einen Monat dauern würde, hatten die Patienten keine Chance: Alle starben, bevor sie überhaupt wussten, dass sie eine tödliche Form der Krankheit hatten.

Der Techniker Gregory Mkhize zeigt im Prince Mshiyeni Memorial Hospital die größte GeneXpert-Maschine Afrikas. Es kann 48 Samples gleichzeitig verarbeiten.

Im Gefolge von Tugela Ferry ernannte die Regierung Bezirke in King George V Hospital , eine 75 Jahre alte TB-Einrichtung in Durban, ausschließlich für arzneimittelresistente Fälle. Ziel war es, sowohl die Behandlungsergebnisse zu verbessern als auch die Ausbreitung der Krankheit zu verlangsamen. Das Krankenhaus verfügt über sieben Stationen mit jeweils 32 Betten, davon eine ausschließlich für Kinder. Es gibt eine Warteliste, obwohl Iqbal Master, der Arzt, der das Programm leitet, stolz darauf ist, dass alle kranken Patienten und diejenigen mit XDR-TB jetzt innerhalb weniger Wochen nach ihrer Überweisung aufgenommen werden; im Januar 2007 betrug die Verzögerung vier Monate. Wir hatten Patienten, die auf einer Warteliste starben, sagt er.

Patienten wie Nomthandzau Elizabeth Mjwara, eine 48-jährige Frau mit HIV und MDR-TB, sind dankbar, eines der 224 Betten gesichert zu haben. Es ist, als ob ich bei mir zu Hause bleibe, sagt Mjwara, die seit April im Krankenhaus lebt. Nachdem sie schwer erkrankt war, vergingen vier Monate, bis sie sich um Hilfe bat, eine Sputumprobe abgab, ihre TB-Diagnose erhielt und zu König George V. eingeliefert wurde, um mit der Behandlung zu beginnen. Viele HIV-infizierte Patienten kommen in einem so fortgeschrittenen Stadium von AIDS ins Krankenhaus, dass selbst die richtige TB-Behandlung zu wenig, zu spät ist. Glücklicherweise hatte Mjwara trotz der Verzögerungen bei der Diagnose noch genug Immunsystem, um auf die Medikamente zu reagieren.

Trotz der optimistischen Einstellung von Patienten wie Mjwara und der erstklassigen Versorgung, die sie erhalten, leiden viele in King George V an fortgeschrittenen TB-Fällen und viele werden in Särgen verlassen. Die Überlebenden, wie Mjwara, müssen mehrere Monate lang schmerzhafte tägliche Injektionen ertragen, die zu Hörverlust und Psychosen führen können. Husten unterbricht die Stationen Tag und Nacht, und um Infektionen durch die Luft zu vermeiden, bleiben die Fenster auch bei sinkenden Temperaturen geöffnet.

Auf fast alles Positive, was über Tuberkulose gesagt wird, folgt ein Aber.

Die meisten Ärzte und Krankenschwestern, die auf der Station arbeiten, tragen Gesichtsmasken. Der Meister tut dies ausdrücklich nicht, auch weil die Patienten mit Hörverlust stark auf das Lippenlesen angewiesen sind. Er hat ein mitfühlendes und wehmütiges Lächeln, das von dem buschigen Salz-und-Pfeffer-Bart eines Weisen akzentuiert wird. Der Bart schützt mich vor TB, scherzt der Meister.

Wenn GeneXpert in Südafrika effektiv eingesetzt wird, wird es letztendlich den Druck auf Krankenhäuser wie King George V verringern, die Ausbreitung resistenter Fälle verlangsamen, indem es ihre Erkennung beschleunigt und die Menschen früher mit der richtigen Behandlung beginnen. Fast alles Positive, was über TB gesagt wird, wird jedoch von einem Aber gefolgt, und Master betont schnell die Grenzen der Technologie. Einer ist technisch. Kulturtests bleiben genauer als GeneXpert. Darüber hinaus bleibt das Testen von Kulturen die einzige Möglichkeit, XDR-TB genau zu diagnostizieren. Schließlich belasten die aggressiven Bemühungen, GeneXpert landesweit einzusetzen, das Gesundheitssystem. Die Identifizierung von Patienten mit der aktiven Krankheit wird zwar einen langfristigen Nutzen für die öffentliche Gesundheit bringen, aber die unmittelbare Zahl der Patienten erhöhen, die medizinische Hilfe suchen. Master zitiert Studien, die darauf hindeuten, dass GeneXpert die Patientenbelastung kurzfristig um bis zu 500 Prozent erhöhen wird. Sie haben die Logistik für den idealen Weg zur Einführung von GeneXpert noch nicht geklärt, sagt er. Es wird dauern.

An einem flotten Septembermorgen kommt Master an Mjwaras Bett vorbei und bewundert eines ihrer vielen Bastelprojekte, einen Schreibtisch-Bleistifthalter, den sie aus leeren Toilettenpapierrollen und Zungenspateln hergestellt hat. Da sind also meine Zungenspatel hingekommen! er neckt. Auf ihr Sweatshirt ist ein Wort gestickt: Dreams.

Warten auf einen Impfstoff

Obwohl viele Teile Südafrikas wohlhabend sind, erinnert das Prince Mshiyeni Memorial Hospital in Durban daran, dass ein Großteil des Landes immer noch extrem arm ist und es an modernen medizinischen Einrichtungen mangelt. Das 1.200-Betten-Krankenhaus hat Wachen am Eingang, enge Gänge voller kränklicher Patienten und Menschenmassen, die sich ständig durch die Gänge bewegen. Ärzte in Durban, die nicht dort arbeiten, rollen bei der Erwähnung des Namens oft mit den Augen, und aktuelle Nachrichten berichten von Problemen mit Personalmangel, langen Schlangen in der Apotheke, Sicherheitslücken (einschließlich einer vermissten Leiche) und einem Ausbruch von bakterielle Infektion, die fünf Babys tötete. Aber auf dem Gelände dieses weitläufigen Krankenhauses steht die größte GeneXpert-Maschine Afrikas. Die Mammutmaschine wurde am Welt-TB-Tag im März 2011 von Gesundheitsminister Motsoaledi enthüllt und ist zwei Meter hoch und 2,5 Meter lang. Es kann 48 Patronen gleichzeitig verarbeiten; sie bewegen sich mit Hilfe von Förderbändern und einem Roboterarm durch die Vorrichtung.

Vor einigen Jahren hat Motsoaledi dazu beigetragen, eine erfolgreiche landesweite Kampagne zu leiten, bei der 15 Millionen Menschen auf HIV getestet und allen Menschen mit einem schwer geschädigten Immunsystem retrovirale Medikamente verabreicht wurden. Jetzt ist er optimistisch, dass GeneXpert, von dem er versprach, dass es bis Ende 2012 in jeder öffentlichen Einrichtung in Südafrika sein würde, die eines brauchte, die Bekämpfung der Tuberkulose revolutionieren wird. Als wir 2010 die Kampagne [zum Testen auf HIV] starteten, gab es keinen GeneXpert, also wurde das TB-Screening mit fünf Fragen durchgeführt, sagt Motsoaledi. Nur fünf Fragen stellen und anhand Ihrer Antworten entscheiden? fragt er ungläubig. Jetzt stellen wir in den meisten Teststationen sicher, dass GeneXpert da ist.

Die Kosten der Diagnosegeräte werden durch die monatelange Krankenhausversorgung von TB-Patienten in den Schatten gestellt.

Computer in den Klassenzimmern

Aber es reicht nicht aus, nur die Maschinen zu haben. An einem Wochentag im September lief die 48-Kartuschen-Maschine im Prince Mshiyeni Memorial Hospital nur eine Probe. Das liegt daran, dass das schnelle Scale-up fortgeschrittener TB-Tests das System bis zum Knickpunkt strapaziert hat. Nur ein Lieferant bietet Kartuschen an, und es gab bereits Engpässe, die zu einem enormen Rückstand an unverarbeiteten Proben führten, sagt Stephen Carpenter, klinischer Leiter des Don McKenzie Hospitals in Botha Hills bei Durban. GeneXpert musste noch sein eigenes Krankenhaus erreichen. Uns wurde versprochen, dass es in der gesamten Provinz und im Distrikt eingeführt wird, aber es gab alle möglichen finanziellen und logistischen Verzögerungen, sagt er.

Da GeneXpert keine Kultivierung von TB erfordert, reduziert es die Risiken für Labormitarbeiter.

Tatsächlich erfordert der Einsatz von GeneXpert erhebliche Investitionen der südafrikanischen Regierung. Eine Maschine mit vier Patronen und einem Desktop-Computer kostet 17.000 Dollar, Patronen kosten 9,98 Dollar. Analysen zeigen, dass ein GeneXpert-Test in Südafrika, einschließlich Personalzeit und Maschinenwartung, ungefähr 25 US-Dollar pro Probe kostet, gegenüber 3 US-Dollar für einen Sputumabstrich und 12 bis 16 US-Dollar für eine Kultur. Die gestiegenen Kosten werden zu einem gewissen Grad durch die Tatsache ausgeglichen, dass GeneXpert Resistenztests beinhaltet – traditionelle Arzneimittelempfindlichkeitstests für Erstlinienbehandlungen kosten 72 US-Dollar pro Test – aber alles in allem, ein Papier veröffentlicht von PLUS EINS festgestellt, muss Südafrika 55 Prozent mehr pro TB-Verdachtsfall ausgeben, wenn es den Einsatz der Technologie wie geplant voll ausbaut.

Die Kehrseite ist, dass das Land für seinen Rand einen ordentlichen Knall bekommen wird, weil die Kosten der Maschine durch die Kosten für die monatelange Krankenhausversorgung von TB-Patienten in den Schatten gestellt werden. Die Diagnosekosten machen einen sehr, sehr kleinen Bruchteil des gesamten TB-Kontrollprogramms aus, und es gibt erhebliche Vorteile, sagt Mark Nicol, ein klinischer Mikrobiologe, der einen gemeinsamen Termin an der Universität von Kapstadt und dem National Health Laboratory Service der Regierung hat. Nicol weist darauf hin, dass ärmere Länder mit hoher TB-Belastung Hilfe von außen brauchen werden. Aber Südafrika kann sich diesen Preis durchaus leisten, sagt er.

Er ist nicht der Einzige, der den Test für sinnvoll hält. GeneXpert hat die Art und Weise, wie wir TB diagnostizieren, verändert, sagt Nesri Padayatchi, die zuvor die TB-Stationen bei King George V leitete und jetzt am Zentrum für das AIDS-Forschungsprogramm in Südafrika in der ganzen Stadt an TB und HIV arbeitet. Aber hier kommt das unvermeidliche Aber: Sie können all diese Patienten identifizieren, aber es geht nicht um das zentrale Problem. TB-Kliniker wie Padayatchi träumen seit langem von besseren Medikamenten zur Vorbeugung und Behandlung der Krankheit. Ein TB-Impfstoff wurde tatsächlich vor fast einem Jahrhundert eingeführt und ist weit verbreitet. Aber seine Wirksamkeit wird so kontrovers diskutiert, dass die Vereinigten Staaten sie zum Beispiel nicht allgemein empfehlen. Es ist ein Wunderimpfstoff – man fragt sich, ob er wirkt, scherzt Padayatchi. Elf TB-Impfstoffe befinden sich derzeit in klinischen Studien, was die intensiven Bemühungen der letzten zehn Jahre zur Verjüngung des Feldes widerspiegelt, aber keiner hat noch eine umfassende Wirksamkeitsstudie gerechtfertigt. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass ein Impfstoff frühestens im Jahr 2020 zugelassen werden könnte.

Jabu Ngcobo entwickelte eine arzneimittelresistente TB, wurde jedoch schnell mit GeneXpert diagnostiziert und erholte sich vollständig.

Was die Behandlung angeht, so ist seit 40 Jahren keine neue Klasse von TB-Medikamenten auf den Markt gekommen, obwohl erwartet wird, dass zwei in diesem Jahr die Tests am Menschen abschließen; jeder scheint gegen resistente Stämme zu wirken. Neun weitere Verbindungen befinden sich in verschiedenen Stadien der Humanstudien. Dennoch bleibt die Zukunft dieser Medikamente ungewiss.

Internationale Gesundheitsbehörden haben sich auf einen Plan geeinigt, die TB bis 2050 auf weniger als einen Fall pro Million Menschen zu reduzieren. Das wäre ein Rückgang von 8,7 Millionen Fällen weltweit heute auf etwa 7.000. Die Partnerschaft legt fest, dass der Schlüssel zum Erfolg ein wirksamer Impfstoff in Kombination mit Behandlungen ist, die in der Lage sind, arzneimittelempfindliche . zu bekämpfen M. tuberkulose innerhalb von zwei Monaten. Es gibt natürlich keine Garantie, dass beides bis 2050 entwickelt wird. Aber GeneXpert kann die Welt zumindest dem Ziel näher bringen, diese Krankheit fast auszurotten.

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