AFRY is collaborating with biotech company Cavidi to develop ZIVA, an automated system, which when combined with a new measurement method can increase access to HIV monitoring.

Design som verktyg i kampen mot HIV

Att mäta och följa upp effekterna av HIV-behandling är avgörande för den smittades överlevnad och välmående. Flera mätmetoder och instrument finns tillgängliga, men de är utformade utifrån praktiska och miljömässiga förutsättningar som endast finns tillgängliga vid avancerade sjukhus. AFRY samarbetar med bioteknikföretaget Cavidi för att utveckla ZIVA, ett automatiserat system som kombinerat med en ny mätmetod kan öka tillgången till HIV-monitorering. 

Humant immunbristvirus – HIV – är en av vår tids mest dödliga virus. Över 39 miljoner människor världen över beräknas ha dött av smittan och nästan lika många lever idag med viruset. Även om det i dagsläget inte finns något botemedel för HIV, går det att hämma viruset med rätt behandling så att den smittade kan leva ett fullgott liv.

FN:s globala program UNAIDS som arbetar för att bekämpa HIV/AIDS, har satt upp det ambitiösa behandlingsmålet 90-90-90; till 2020 ska 90 procent av alla HIV-smittade ha kännedom om sitt virus, 90 procent av dessa ha tillgång till behandling, och 90 procent av de som mottar behandling ska uppvisa en hämmad koncentration av viruset i blodet. Även om det skett stora framsteg i de två första stegen så fortsätter virustillväxten att vara en utmaning. Det är inte ovanligt att patienter utvecklar resistens mot de läkemedel som används i behandlingen och måste testa flera olika läkemedel innan de hittar ett som fungerar. För att säkerställa att viruset dämpas är det därför kritiskt att löpande kunna mäta effekten av behandlingen.

Rätt teknik för lokala förutsättningar

Monitorering av virusnivåer kan många gånger vara avgörande för att en HIV-smittad person ska kunna leva ett långt och förhållandevis normalt liv. På platser där avancerad sjukvård finns nära erbjuds kontinuerlig uppföljning flera gånger årligen där virusmängden observeras. I låg- och medelinkomstländer, där utbredningen av HIV är som störst, saknas alltsomoftast tillgång till motsvarande mätning. Istället utgår man från mer osäkra indikatorer i patientens hälsotillstånd för att få en uppfattning om medicinens verkan; som fysiskt mående och andra immunsystemsmarkörer. Många gånger blir det fel – och varje feldiagnos medför risker som kan vara livsavgörande för den individuella patienten och samtidigt stå i vägen för det större arbetet med att förhindra virusets spridning.

- Hälften av dem som får HIV-behandling har inte tillgång till monitorering. Den största anledningen är att tekniken finns för långt bort från patienterna – den teknik som finns idag är för känslig och avancerad för att använda på de mindre distriktssjukhusen som finns nära patienterna, säger Andrew Oldfield, platschef och vice VD på Cavidi.

För att förbättra tillgången till monitorering har bioteknikföretaget Cavidi arbetat fram en ny metod för att mäta effekten av HIV-behandling. I vanliga fall mäter man antal HIV-RNA-kopior per milliliter blodplasma. Här tittar man istället på enzymet ”reverse transcriptase” (RT) som alltid finns närvarande då HIV-virus är aktivt. Resultatet är likvärdigt de konventionella mätmetoderna, men testet är mindre känsligt för yttre påverkan som exempelvis damm eller smuts, vilket gör den bättre lämpad för att användas i de områden där behovet är som störst.

Monitoring the viral load is often vital to enabling a person infected with HIV to live a long and relatively normal life.

AFRY har varit delaktiga i vidareutvecklingen av Cavidis metod till ett automatiserat system, ZIVA, där ny kemi, mjukvara och hårdvara har tagits fram för att på bästa sätt effektivisera den nya mätmetoden. Unikt för ZIVA är att de lokala förutsättningarna har inkluderats redan i ett tidigt stadie och fått styra instrumentets design. Bland annat har ZIVAs energiförbrukning minimerats för att möta problem med hårt belastade elnät och underlätta drift med en batteridriven back-up vid osäker strömtillförsel. Något som skiljer ZIVA från många andra system är att den anpassats för att fungera effektivt även utan en fullt steril och stabil sjukhusmiljö.

- Damm, höga temperaturer och instabila elnät är aspekter som haft ett stort inflytande på utformningen av den slutgiltiga produkten. För att simulera klimatförhållanden hos framtida kunder har det till och med byggts en klimatkammare där vi kunnat testa systemet under realistiska förhållanden. Den osäkra tillgången till utbildad labbpersonal är ytterligare en dimension som ställt krav på att systemet ska vara lätt och säkert att använda, säger Per Preinitz, projektledare på AFRY.

Fokus på användarvänlighet

Idag finns det redan en manuell metod för HIV-monitorering i vissa rurala områden, men denna ställer höga krav på operatörens förmåga, vilket ökar felmarginalen. Vid utformningen av ZIVAs design och gränssnitt har därför slutanvändaren varit i fokus för att ta hänsyn till förutsättningarna på mindre distriktssjukhus, där det inte alltid går att garantera att specialister finns tillgängliga. Ett gediget arbete med användartester har resulterat i en pedagogisk och enkel process som höjer mätningens kvalitet och säkerhet, oavsett om personalen är specialutbildad eller ej. Samtidigt är ZIVA mer tids- och kostnadseffektiv: att monitorera 30 patienter med den manuella metoden tar vanligtvis två till tre dagar. ZIVA kan istället testa upp till 96 prover per dygn, dessutom med bättre precision.

- Att så många som möjligt får testa och se om medicinen fungerar är något av det absolut viktigaste i dagens HIV-bekämpningsarbete. I brist på bra monitorering är risken stor att vi spenderar väldigt mycket pengar på medicinering utan att uppnå önskade resultat, och utan att vinna kampen mot HIV, säger Per Preinitz.