Avaliação de dois testes rápidos imunocromatográficos em dengue 4

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1 Avaliação de dois testes rápidos imunocromatográficos em dengue 4 Verónica Elizabeth Mata 1; Sibelle Nogueira Buonora 2; Diana Rodrigues 3; Cynthia Meirelles Viera 4; Fernanda Moises Quintela 5; Carlos Augusto Ferreira de Andrade 6; Rita Maria Nogueira 7 e Sônia Regina Lambert Passos 8. RESUMO Justificativa: O dengue é uma doença viral que se assemelha a outras doenças febris agudas e apresenta um amplo espectro de manifestações variando em gravidade desde casos assintomáticos até casos fatais. A identificação e manejo precoce dos casos de dengue constitui um desafio para os sistemas de saúde que visam evitar óbitos e reduzir custos. O diagnóstico de certeza envolve o isolamento e caracterização viral cuja execução é cara e demorada. Neste contexto, diferentes testes rápidos imunocromatográficos para detecção do antígeno não-estrutural 1 (NS1) vêm sendo disponibilizados no mercado. Trata-se de um método laboratorial simples possível de ser executado no local de atendimento, com duração de 15 a 30 minutos. O desempenho nos sorotipos 1, 2 e 3 evidenciou moderada sensibilidade e baixa especificidade, entretanto em estudos com pequeno tamanho amostral. Faltam ainda avaliações em cenário de dengue 4. Objetivo: Comparar o desempenho dos testes Dengue NS1 Bioeasy e Dengue NS1Ag Strip (Bio-Rad ), utilizando como padrão de referência o Reverse Trancriptase Polimerase Chain Reaction (RT-PCR) para dengue 4 em pacientes atendidos em uma Unidade de Pronto Atendimento (UPA). Métodos: Estudo seccional diagnóstico em 360 adultos com febre até três dias, sem evidências de focos infecciosos, atendidos em período epidêmico de 2013 em uma UPA do Rio de Janeiro. As amostras séricas foram caracterizadas no Laboratório de Flavivírus do Instituto Oswaldo Cruz através de sorotipagem pelo método RT-PCR e os testes imunocromatográficos. Foram calculados parâmetros de acurácia com respectivos intervalos de confiança de 95% (IC 95%): sensibilidade (S), especificidade (E), valores preditivos positivo e negativo (VPP e VPN) e razões de verossimilhança positiva (RV+) e negativa (RV-) com o software MedCalc Foram calculados custos diretos da implementação dos testes e uma árvore de decisão foi elaborada com o software TreeAge. Resultados: A prevalência de dengue 4 foi 42,8% (n=154 casos). O teste NS1 Bioeasy comparado ao NS1 Ag Strip (Bio-Rad ) foi mais sensível (S= 44,2% e 16,6%); com E = 97,1% e 99,0%; e poder diagnóstico elevado, RV+ 15,2 e 15,9, porém com baixa capacidade de detectar os verdadeiros sadios, RV- 0,6 e 0,8. Os valores preditivos foram elevados e semelhantes: VPP 92,2% e 92,6% e VPN 69,9% e 60,1%. O custo do teste NS1 Bioeasy foi de R$28,28 e o do NS1 Ag Strip (Bio-Rad ) de R$13,06. Conclusões: Ambos os testes necessitam aprimoramento para o diagnóstico do dengue tipo 4, uma vez que apresentam resultados falsos negativos variando de 55,8 a 83,4% o que resultaria em alta equivocada de doentes sem orientação adequada. O teste Bioeasy foi melhor no que tange ao desempenho e também foi mais custo-efetivo, embora o custo direto seja duas vezes maior. Recomendamos que sejam realizados mais estudos de custo-efetividade, considerando não apenas os custos da implementação dos testes, mas também aqueles relacionados ao processo natural da doença.

2 Palavras-chave: Dengue; Sensibilidade e Especificidade; Avaliação de Custo- Efetividade. 1 Doutoranda Pesquisa Clínica em Doenças Infecciosas Instituto Nacional de Infectologia INI/FIOCRUZ. veronica.elizabeth.mata@gmail.com. 2 Doutoranda Pesquisa Clínica em Doenças Infecciosas Instituto Nacional de Infectologia INI/FIOCRUZ. 3 Bolsista iniciação científica CNPq. Laboratório de Epidemiologia Clínica/FIOCRUZ. 4 Bolsistas CNPq DTI B e ITI A. Laboratório de Epidemiologia Clínica/FIOCRUZ. 5 Bolsista iniciação científica CNPq Laboratório de Epidemiologia Clínica/ FIOCRUZ. 6 Pesquisador associado em Saúde Pública da Fundação Oswaldo Cruz FIOCRUZ. 7 Pesquisadora Titular Instituo Oswaldo Cruz IOC Laboratório de Flavivírus. 8 Pesquisadora Titular em Saúde Pública da Fundação Oswaldo Cruz INI /FIOCRUZ Laboratório de Epidemiologia Clínica.

3 INTRODUÇÃO O dengue é uma doença viral aguda transmitida por mosquitos Aedes, principalmente o A. Aegypti. O vírus da dengue consiste em um flavivírus carreado por artrópodes com quatro sorotipos distintos: DEN-1, DEN-2, DEN-3 e DEN-4. Estes constituem um complexo antigênico do gênero flavivírus da família Flaviviridae. Infecções por um destes sorotipos induzem imunidade ao longo da vida contra o mesmo sorotipo, mas apenas proteção parcial e transiente contra infecções causadas pelos outros sorotipos (1). O Brasil apresenta 80% dos casos de dengue no hemisfério ocidental. É o país com o maior número de casos de dengue no mundo, onde atualmente circulam os quatro sorotipos (DENV-1, DENV-2, DENV-3 e DENV-4) (2), (3), com mais de três milhões de notificações no período de 2000 a 2004 (4). A doença foi descrita pela primeira vez no Estado do Rio de Janeiro (RJ) em 1986, (5), (6). Entre 2001 e 2002, ocorreu uma grave epidemia (7), devida principalmente ao sorotipo DENV-3, sendo então associado às formas graves da doença, com casos a cada habitantes no Estado do Rio de Janeiro e óbitos com letalidade de 3,15/ habitantes (8). Em houve outra epidemia (9), mais grave em crianças (10), associada ao sorotipo DENV-2, com índice de letalidade de 9,4/ habitantes. Finalmente, em 2010 (11) houve a introdução do DENV-4 no Rio de Janeiro. As infecções causadas pelo vírus da dengue apresentam um amplo espectro que variam em gravidade, desde casos assintomáticos até outros que podem levar à morte (12). Neste sentido, a confirmação laboratorial precoce torna-se fundamental no auxílio ao diagnóstico clínico, visando evitar óbitos e reduzir os custos com tratamentos inadequados (13). Os principais exames laboratoriais para o diagnóstico do dengue são a pesquisa do antígeno não estrutural 1 (NS1), a cultura viral, a pesquisa do RNA viral e as sorologias pareadas IgM/IgG. Geralmente, o padrão de referência é a Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) e a cultura viral ou a combinação de ambos. Para fins de diagnóstico exequível a tempo para interferir na conduta do médico, a pesquisa do NS1 e as sorologias IgM/IgG são os mais recomendados (14), (15). Neste contexto, os testes rápidos imunocromatográficos para detecção do NS1 são apontados como um método laboratorial simples e útil na identificação precoce

4 desta doença. Exemplos destes testes são o Dengue NS1 (Bioeasy ) e o Dengue NS1 Ag Strip (Bio-Rad ) que requerem pouca expertise e infraestrutura. Um estudo que avaliou o teste Dengue NS1 (Bioeasy ) mostrou sensibilidade (S) de 62%, porém a especificidade (E) não pode ser calculada devido ao pequeno tamanho amostral, além de não especificar os tipos sorológicos testados (16). Outro estudo (n= 151) com o Dengue NS1 Ag Strip (Bio-Rad ) obteve S= 61,6%, E= 100%, valores preditivos positivo (VPP) de 100% e negativo (VPN) de 33,3%, em uma amostra com os sorotipos 1, 2 e 3 (17). Estes dados indicam a necessidade de novos estudos com amostras maiores, que avaliem o desempenho destes testes em todos sorotipos circulantes para auxiliar aos tomadores de decisão quanto à sua implementação na rede pública. Isto porque podem contribuir com a melhora do diagnóstico tanto para manejo no estágio inicial, a detecção precoce de surtos, bem como a redução dos custos com tratamentos inadequados. Nas últimas décadas, a correta alocação dos recursos financeiros dos sistemas de saúde, tem se tornado um verdadeiro desafio devido ao incremento dos custos. Estes estão diretamente relacionados, entre outros, com o incremento da demanda dos serviços de saúde e com a incorporação de novas tecnologias; exigindo tratamentos mais complexos ou sofisticados, mão de obra qualificada e gerenciamento eficiente. (18), (19), (20), (21). A aquisição de novas tecnologias deve estar atrelada ao conhecimento de suas efetividades, segurança e custos de modo que o sistema de saúde possa garantir assistência ao maior número possível de usuários. Particularmente, a avaliação econômica em saúde visa realizar uma análise comparativa de duas ou mais alternativas que competem em termos de custos e resultados, permitindo decidir se o valor atribuído às mesmas justifica o investimento (22). No Brasil, estudos deste tipo não são frequentes, talvez por sua própria complexidade (23). Por exemplo, no âmbito do dengue são encontrados estudos sobre custos parciais, os quais mostram o valor financeiro da doença em detrimento de estudos mais detalhados que permitam uma escolha da melhor alternativa em termos de custos e resultados. Estudos de avaliação econômica podem auxiliar e justificar a escolha de novas tecnologias, permitindo a alocação eficiente dos recursos disponíveis, contribuindo com os princípios de universalidade e equidade do Sistema Único de Saúde (SUS) (18).

5 Este estudo tem por objetivo analisar a relação de custo-efetividade dos testes rápidos por imunocromatografia Dengue NS1 (Bioeasy ) e o Dengue NS1Ag Strip (Bio-Rad ) para o diagnóstico precoce do dengue tipo 4. JUSTIFICATIVA A vigilância ativa do dengue a partir de um sistema de informação de saúde bem estruturado é uma das estratégias prioritárias para o seu controle (14). No momento esta estratégia apresenta sensibilidade alta e especificidade baixa (24), (25), (26). O desenvolvimento recente de métodos rápidos de diagnóstico laboratorial (24), (27), (28), e sua testagem em cenários de epidemia dos sorotipos de dengue 1, 2 e 3 a sua disponibilidade ainda é restrita e a maioria dos diagnósticos em áreas endêmicas é baseada em critérios clínico-epidemiológicos inespecíficos. Deste modo, o desenvolvimento dos testes rápidos imunocromatográficos (TRI) representou um avanço importante. Diversos estudos compararam TRI de dengue com testes de referência, porém de uma maneira limitada, principalmente devido à multiplicidade sorotipos e de metodologias de avaliação utilizadas (12). Marcadamente, o Brasil é responsável por uma quantidade substancial dos casos de dengue, relatando uma incidência de 400,5/100 mil casos em O dengue é um problema de saúde pública prioritário no Brasil. (29) MÉTODO Delineamento Estudo seccional delineado para aferir testes diagnósticos segundo as diretrizes do guideline STARD (Standards for Reporting Studies of Diagnostic Accuracy) para estudos diagnósticos (30) e da Diretriz REBRATS para avaliação de equipamentos médicos assistenciais que utilizará a avaliação econômica através da análise de custoefetividade para determinar dentre os testes rápidos imunocromatográficos aqui avaliados (Dengue NS1 da empresa Bioeasy e Dengue NS1 Ag Strip da empresa Bio- Rad ), aquele que oferece melhor relação em termos de custo e efetividade. 1. Local de realização do estudo O estudo foi realizado em dois locais: a coleta das amostras foi realizada na Unidade de Pronto Atendimento (UPA) localizada no bairro Tijuca, administrada pela

6 Secretaria de Estado de Saúde do Rio de Janeiro; e, o armazenamento e processamento das alíquotas de soro, no Laboratório de Flavivírus do Instituto Oswaldo Cruz - IOC, referência nacional para o diagnóstico e caracterização de vírus de dengue. 2. População fonte A população foi composta por pacientes adultos, com idade acima de 18 anos, de ambos os sexos, com síndrome febril aguda (febre < 3dias) que buscaram atendimento em 2013, espontaneamente, na UPA. 3. Critérios de elegibilidade (inclusão e exclusão) Os critérios de inclusão foram: pacientes de ambos os sexos que procuram a UPA por demanda espontânea com idade superior a 18 anos, apresentando febre ou história de febre por até 72 horas. Os critérios de exclusão: pacientes com foco infeccioso estabelecido ou com febre durando mais que 72 horas, ou que não aceitaram assinar o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido TCLE. 4. Tamanho Amostral A amostra totalizou 360 alíquotas de soro humano, durante o período epidêmico de dengue no ano de Seleção dos pacientes A seleção dos pacientes e coleta das amostras se deu a partir da demanda espontânea por atendimento médico na UPA Tijuca/RJ e obtido o TCLE daqueles que aceitaram participar. Precauções relativas ao anonimato de pacientes nos dados coletados foram tomadas segundo a resolução CNS 466/2012. Este estudo está vinculado ao projeto aprovado pelo Comité de Ética em Pesquisa do Instituto Nacional de Infectologia (CEP-INI) com registro CAAE segundo o parecer 016/2012 em 23 de março de O mesmo também conta com aprovação da Coordenação Geral das UPA s da Secretaria do Estado de Saúde e financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) via edital da Rede Brasileira de Avaliação de Tecnologias e Saúde (REBRATS).

7 6. Coleta das amostras Procedimentos As amostras foram coletadas em salas específicas de medicação por um enfermeiro e transportadas para processamento e análise por um biólogo ao Laboratório de Flavivírus - IOC para realização dos testes NS1 por imunocromatografia para dengue e sorotipagem pela metodologia de RT-PCR (padrão de referência). O processamento do material se deu a partir das Normas de Boas Práticas Laboratoriais. 7. Coleta dos custos e efetividade dos testes rápidos imunocromatográficos A medida de valoração dos custos diretos dos testes rápidos utilizados foi estimada a partir de orçamento solicitado aos laboratórios brasileiros fornecedores dos mesmos (Bioeasy e BioRad ) e expressos na unidade monetária real (R$). Para a implementação do teste dengue NS1 Ag Strip da empresa Bio-Rad foi necessário utilizar uma pipeta para a transferência do soro e um tubo de ensaio para promover a reação da microplaqueta imunocromatográfica. Estes custos foram acrescidos ao valor do test. A medida de efetividade foi o número de casos de dengue tipo 4 confirmados de cada teste com o padrão de referência RT-PCR. 8. Análise de Dados Para variáveis quantitativas foram descritas as frequências simples e medidas de dispersão, bem como comparadas as frequências. Foram calculadas as medidas de acurácia S, E, VPP, VPN e razão de verossimilhança positiva e negativa (RV+, RV-) dos TRI s com respectivos IC de 95% considerando o RT-PCR como padrão de referência. O software de entrada de dados foi Epidata 3.1 e a análise realizada nos softwares MedCalc 12.7 e Stata Para a análise de custo-efetividade foi utilizado o modelo de análise árvore de decisão, através do software TreeAge Pro da TreeAge Software Inc., versão Tratase de uma técnica gráfica que descreve os componentes de um problema ou situação clínica, permitindo a comparação de duas ou mais alternativas tecnológicas através da ordenação e hierarquização das informações disponíveis sobre elas, auxiliando os tomadores de decisão quanto àquelas que oferecem maiores benefícios em saúde (22). Na árvore de decisão foram consideradas como medidas de probabilidade a sensibilidade e especificidade de cada teste e o seu complemento (1-sensibilidade e 1-

8 especificidade), figura 1. Figura 1 Árvore de decisão da avaliação econômica dos testes dengue NS1, Bioeasy e Ag Strip dengue NS1, BioRad. A análise de custo-efetividade foi dada pela razão incremental de custoefetividade (RICE), definida como a razão entre a diferença dos custos e a diferença das efetividades. O resultado expressa o custo por unidade de efetividade. O valor limite para considerar o teste como custo-efetivo foi o custo do teste mais caro, dentre os aqui estudados (Dengue NS1 da empresa Bioeasy ). RESULTADOS Foram analisadas alíquotas de soro de 360 pacientes com até três dias de febre, dos quais 54,9% eram do sexo feminino. A média de idade dos pacientes foi de 37 anos (dp 13,6). A prevalência de dengue quando usado o padrão de referência (RT-PCR) foi de 42, 8% (n= 154 casos), sendo a maioria dos casos de infecção secundária, Tabela 1.

9 Tabela 1 - Caraterísticas clínicas e demográficas. Dengue Não-dengue Número de pacientes * 42,8% (154/360) 57,2% (206/360) Idade em anos (média e desvio padrão) 37 anos (13,6) 37 anos (14) Sexo (M/F) (70/77) (82/108) Dias de febre (média e desvio padrão) 1,8 (+/-0,8) 1,8 (+/-0,8) Infecção primária 1,9% (7/360) 5,0% (18/360) Infecção secundária 35,6% (128/360) 51,1% (184/360) * Número de casos segundo o padrão-ouro (RT-PCR). Na avaliação diagnóstica do teste dengue NS1 (Bioeasy ) foram utilizadas 360 amostras de soro e para a do teste Ag Strip dengue NS1 (BioRad ) 343. Todas as amostras foram do sorotipo DENV-4, Figura 2. Figura 2 Fluxograma de seleção das amostras. O teste dengue NS1 (Bioeasy ) apresentou sensibilidade de 44,2% e especificidade de 97,1%. Por sua vez, o Ag Strip dengue NS1 (BioRad ) foi menos sensível que o outro teste avaliado (16,6%) e mais específico (99,0%) (Tabela 2). O NS1 (Bioeasy ) apresentou menor VPP e maior VPN que o teste Ag Strip dengue NS1 (BioRad ). Quando observadas as RV + e - foram mais elevadas para o teste Ag Strip dengue NS1 (BioRad ) (Tabela 2).

10 Tabela 2 Avaliação dos testes diagnósticos Dengue NS1 (Bioeasy ) e Ag Strip dengue NS1 (BioRad ). Dengue NS1 (Bioeasy ) Ag Strip dengue NS1 (BioRad ) Número de amostras Casos positivos 18,9% (68/360) 7,3% (25/343) Sensibilidade (IC 95%) 44,2% (36,2-52,4) 16,6% (11,0-23,5) Especificidade (IC 95%) 97,1% (93,8-98,9) 99,0% (96,3-99,9) VPP * (IC 95%) 92,2% (83,2-97,0) 92,6% (75,7-99,1) VPN ** (IC 95%) 69,9% (64,3-75,3) 60,1% (54,5-65,6) RV+ *** (IC 95%) 15,2 (6,8-34) 15,9 (3,8-66,1) RV- **** (IC 95%) 0,6 (0,5-0,7) 0,8 (0,8-0,9) * VPP: Valor Preditivo Positivo. ** VPN: Valor Preditivo Negativo. *** RV+: Razão de Verossimilhança positiva. **** RV-: Razão de Verossimilhança negativa. A análise de custo-efetividade, neste estudo, utilizou os custos diretos dos testes avaliados e como medida de efetividade, os casos confirmados com o padrão de referência, sendo de R$ 28,38 para o teste dengue NS1 (Bioeasy ), com 68 casos verdadeiros positivos e de R$ 13,06 para o Ag Strip dengue NS1 (Biorad ), com 25 casos. A razão incremental de custo-efetividade (RICE) revelou que o teste dengue NS1 (Bioeasy ) apresenta melhor relação de custo-efetividade quando comparado com o Ag Strip dengue NS1 (BioRad ), sendo o custo de cada caso confirmado de dengue de R$0,35. DISCUSSÃO Neste estudo foi avaliado o desempenho dos testes dengue NS1 (Bioeasy ) e dengue Ag Strip (BioRad ), utilizando como padrão de referência o RT-PCR em um período epidêmico de dengue 4, em pacientes atendidos em unidade de pronto atendimento do município do Rio de Janeiro. Também foi realizada a análise de custoefetividade de ambos os testes. O teste com melhor desempenho foi o dengue NS1, Bioeasy (S=44,2% e E= 97,1%). No entanto, os dados encontrados sobre o desempenho deste teste na literatura são escassos e controversos.

11 Estudo que avaliou os testes Bioeasy NS1, fabricado na Coréia, assim como o Ag Strip NS1 Biorad encontrou sensibilidades (94,1%, 91,0%) e especificidades excelentes (100% e 100%), porém com uma amostra pequena de 77 pacientes cujos sintomas tinham tempo de duração (6 dias de febre) maior. (31). Esta alta sensibilidade não foi replicada no estudo de acurácia do Ag Strip BioRad (15), com 310 amostras séricas em que os valores (S= 57,7% e E=95,3%) foram mais próximos aos detectados em nosso estudo. Estes dados mostram uma grande variabilidade da sensibilidade dos testes, fato que pode ser atribuído ao tempo de doença, pois a baixa viremia no sangue do doente pode gerar falhas na detecção da proteína NS1 pelos testes (32). Este fato é descrito em diversos estudos que verificaram que a identificação da proteína NS1 depende do tempo de início dos sintomas e do tipo de infecção (primária ou secundária). Os resultados mostraram que nas infeções primárias, a detecção da NS1 foi ótima entre o terceiro e quarto dia do início dos sintomas e em infecções secundárias entre o segundo e quarto dia (33) (15). No entanto, a falha no desempenho dos testes também parece estar relacionada ao sorotipo que causa a infecção. Por exemplo, o teste dengue Ag Strip BioRad foi mais sensível (98%) para os sorotipos DENV-1 e DENV-2 quando comparado ao DENV-3 (S=88%) (34). Assim como no caso do teste NS1 Panbio quando avaliado para o DENV-4 teve S=37% (35), inferior às sensibilidades apontadas em outros estudos e similar à encontrada na presente pesquisa (31), (32), (34). Este estudo é um dos primeiros a avaliar testes rápidos em dengue 4 e pioneiro na realização de uma avaliação econômica sobre os mesmos. Os resultados mostraram que o teste dengue NS1 (Bioeasy ) foi custo-efetivo, no entanto, não podemos afirmar que se trata do melhor teste e método diagnóstico para a detecção precoce do dengue. Considerando que as amostras utilizadas foram de DENV-4, maiormente de pacientes com infecção secundária (35,6%) e cujo tempo de início dos sintomas foi inferior a 2 dias, pode-se pressupor que a baixa sensibilidade dos testes avaliados parece estar relacionada aos fatores já assinalados. Diante do exposto, novos estudos devem ser desenvolvidos para esclarecer se a identificação da NS1, em um cenário de infecção secundária e com os quatro sorotipos circulantes, como ocorre no Brasil, é a melhor opção diagnóstica em termos de custo e efetividade.

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