Lietuviai mokslininkai paaiškina: kuo iš tiesų skiriasi koronaviruso testai ir kas taps bilietu į vakarėlį

Medžiagą parengė VU Gyvybės mokslų centro mokslo darbuotoja ir COVID-19 analitinio centro savanorė Miglė Tomkuvienė, epidemiologas evoliucinis biologas Gytis Dudas, mokslininkas biostatikas Jonas Bačelis, recenzavo Kembridžo universiteto ligoninės gydytojasTumas Beinortas ir Santaros klinikos Hematologijos, onkologijos ir tranfuziologijos centro vadovas Laimonas Griškevičius.

Mokslininkai pabrėžia, kad šiuo metu Lietuvoje siūloma naudoti trijų rūšių metodus: PGR tyrimą, antigeno testą, ir antikūnų testą.

Du pirmieji yra skirti viruso fragmentų aptikimui ir yra naudojami Covid-19 ligai diagnozuoti. Antikūnų testas yra skirtas žmogaus imuninės sistemos atsakui į viruso infekciją aptikti. Jis labiausiai tinka nustatyti, ar žmogus jau yra persirgęs Covid-19 ir jau turi šiam virusui specifišką imunitetą.

Mokslininkai paaiškina, kuo skiriasi koronaviruso testai

* Antikūnų testas po šio laikotarpio bus teigiamas, o PGR – tik kartais ir/arba neilgam.
** Naujesni PGR tyrimai taip pat kartais vadinami “greitaisiais PGR”.
*** Apie šį istorinį nesusipratimą – apžvalgos pabaigoje. Techniškai, visi trys yra „molekuliniai“.

Nei vienas testas nėra 100% tikslus. Viruso dalelės yra nematomos net per paprastą mikroskopą.

Jos aptinkamos netiesiogiai – biocheminių reakcijų pagalba. Galutinis tų reakcijų produktas – atsiradusi spalva, kurią jau galime matyti akimis arba prietaisais.

Testų kūrėjai ir gamintojai deda visas pastangas, kad testai būtų kuo jautresni ir tikslesni, tačiau reikia suprasti, kad kiekvienoje tyrimo etapų dalyje gali įvykti klaidos, mėginio užteršimas, viruso dalelių pametimas (pvz., prilipo prie mėgintuvėlio sienelės), tepinėlyje paimto viruso kiekis gali būti tiesiog per mažas.

Kokios yra iš to kylančios išvados?

Jeigu Jums buvo atliktas PGR tyrimas arba antigeno testas ir:

• testo atsakymas yra Teigiamas – labai tikėtina, kad virusą turite;

• testo atsakymas yra Neigiamas ir jaučiatės puikiai – greičiausiai esate sveikas ir šiuo metu neužkrečiamas;

• testo atsakymas yra Neigiamas, bet jaučiate ligos simptomus – tikrai gali būti, kad testas suklydo. Saugiausia visgi būtų izoliuotis.

• testo atsakymas yra Neigiamas, bet nesilaikėte testo instrukcijų – gali būti, kad virusas Jūsų organizme nespėjo pasidauginti tiek, kad jį galima būtų aptikti. Todėl kontaktavus su užsikrėtusiuoju, svarbu testą darytis ne iškarto, o po kelių dienų, laukimą praleidžiant saviizoliacijoje.

Kodėl žinutė „Neigiamas“ nėra bilietas į vakarėlį?

Nes gali būti, kad jūs esate užsikrėtę virusu, bet testas jo nepastebėjo.

Galbūt viruso jūsų nosiaryklėje dar mažai, gal per mažai mėginio pateko ant šepetėlio paėmimo metu, o gal viruso RNR suiro tyrimo procesų metu.

Taip pat reikia prisiminti, kad PGR tyrimo atsakymas atspindi tą būklę, kuri buvo tepinėlio paėmimo metu. Jei viruso dalelių tuo metu dar buvo neaptinkamai mažai, atsakymo gavimo dieną jų gali būti jau labai daug.

Arba galėjote užsikrėsti vėliau.

Laikykitės, bilietas į vakarėlius jau pakeliui – vakcinos.

Saugokite save bei kitus ir vertinkite testų atsakymus racionaliai: jei jaučiate Covid-19 simptomus, elkitės taip lyg atsakymas būtų teigiamas.

Laikykitės, bilietas į vakarėlius jau pakeliui – vakcinos.

Istorinė terminų painiava: antikūnai ir antigenai

Kas yra kas? Antikūnai yra organizmo ginklai nukreipti prieš antigenus – išorės priešus.

Antigenai užpuola organizmą ir taip išprovokuoja jį sugeneruoti antikūnus. Antikūnai yra mūsų imuninės sistemos molekulės, baltymai. Antigenai yra molekulės, kurias gamina bakterijos, virusai, grybai – bet kas, kas yra svetima.

Kas nėra kas?

1) Žodžio „antikūnai“ dalis „-kūnai“ nėra susijusi su žmogaus kūnu. Tai yra kūneliai, dalelės (angl. bodies). Žodžio dalis „anti-“ reiškia, kad kūneliai yra nukreipti prieš kažką. Tad, antikūnai yra kūneliai, kurių tikslas yra specifiškai oponuoti priešui.

2) Žodis “antigenas” reiškia „antikūnus generuojanti dalelė“. Čia „anti-“ nebeturi prasmės reiškiančios „prieš“, bet yra žodžio „antikūnai“ santrumpa. Tuo pačiu „-gen“, nepaisant aliuzijos į genus ir genetiką, iš tiesų reiškia „generuojantis“ arba „gimdantis“.

Mokslininkai paaiškina, kuo skiriasi koronaviruso testai

Paveikslas 1. Trys pagrindiniai SARS-CoV-2 aptikimo metodai. Paveiksle pavaizduotas virusas, jo spyglio baltymas (rudas), jo genetinė medžiaga RNR (zigzago formos molekulė), bei antikūnai IgG. Paveikslo apatinėje kairėje dalyje pavaizduotas procesas atspindi antikūnų natūralią atranką (imuninės atminties susidarymą).

Apie tris testų rūšis

Testams įvertinti naudojami kokybės parametrai:

• Jautrumas nurodo, kokią dalį žmonių, turinčių infekciją, testas teisingai nustato kaip „Teigiamus“.

• Specifiškumas nurodo kokią dalį žmonių, neturinčių ieškomos infekcijos, testas teisingai nustato kaip „Neigiamus“.

• Aptikimo riba. Kiek mažiausiai viruso dalelių turi būti ėminyje, kad būtų gautas „Teigiamas“ atsakymas.

PGR tyrimas (RT-PGR, tikralaikė PGR, molekulinis PGR ir pan.). Šis metodas yra laikomas aukso standartu. Tiriamas nosiaryklės tepinėlis.

Pastaruoju metu pradedamas taikymas ėminiams iš seilių. Tai – pats jautriausias metodas. Jo metu viruso genetinė medžiaga yra keliasdešimt kartų dauginama (t.y., jos padaugėja dešimtis milijonų kartų), tad užtenka ėminyje turėti ir nedidelį dalelių skaičių, kad atsakymas būtų teigiamas.

Šiam tyrimui reikalingi santykinai brangūs reagentai, aparatūra, apmokytas personalas ir ilgesnis laikas. Pati reakcija trunka apie 3 val., bet gali būti reikalingi ir paruošiamieji darbai, tokie kaip viruso genetinės medžiagos (RNR) išskyrimas iš ėminio terpės, taip pat prisideda logistika į specializuotą laboratoriją ir rezultatų apdorojimas.

PGR tyrimo jautrumas iš nosiaryklės ėminio dabartiniu vertinimu yra apie 73%, specifiškumas – daugiau nei 98%. Detekcijos limitas gali būti tik 4 dalelės/ml. Testo reagentų kaina, priklausomai nuo gamintojo, yra 20–30 Eur. Lietuvoje vienas PGR tyrimas valstybei kainuoja apie 35 Eur.

Porūšis – greitieji PGR tyrimai (3). Jautrumu nenusileidžia standartiniam PGR, bet atsakymas gaunamas per trumpesnį laiką (iki valandos), galima atlikti vietoje – medicinos įstaigoje, nereikia vežti į specialią laboratoriją, nereikia specialaus personalo.

Šie testai yra patys brangiausi - vieno testo kaina, neįskaičiuojant aparatūros, yra apie 40 Eur.

Tyrimui reikia specialios įrangos, o šie testai yra patys brangiausi (vieno testo kaina, neįskaičiuojant aparatūros, yra apie 40 Eur). Šis tyrimas yra rekomenduojamas tais atvejais, kai didelio jautrumo atsakymo reikia greitai, pvz., skubios medicinos skyriuose sprendžiant paciento izoliavimo ir skubios pagalbos teikimo klausimą.

Svarbu paminėti, kad Covid-19 persirgusių pacientų nosiaryklėje dar ilgą laiką po ligos ir užkrečiamo laikotarpio galima rasti viruso genetinės medžiagos. Tokiu atveju, nustatomas genetinės medžiagos kiekis yra mažesnis nei infektyviu laikotarpiu.

Tad jei jūsų testo atsakymas yra „Teigiamas“, bet jau esate neseniai persirgę – greičiausiai turite neaktyvių viruso fragmentų, nuo kurių valosi jūsų ląstelės (vidutiniškai 20 dienų nuo užsikrėtimo, bet gali trukti ir kelis mėnesius).

Antigeno testas. Šios rūšies testai aptinka viruso baltymus nosiaryklės tepinėlyje. Detekcijos metu tiriamoji medžiaga nėra padauginama, todėl „Teigiamam“ atsakymui išvysti jos reikia daug daugiau nei PGR atveju. Iš kitos pusės, greitiesiems antigeno testams nereikalingi brangūs reagentai, aparatūra, trumpesnis testo atlikimo laikas.

Pats testas atrodo kaip nedidelė plastiko plokštelė, ant kurios užlašinamas mėginys, joje per 15 minučių gali atsirasti teigiamą atsakymą reiškianti spalvota juostelė. Todėl šie testai vadinami greitaisiais.

Antigeno testų jautrumas dabartiniu vertinimu yra apie 70–98% per pirmąsias 7 dienas nuo simptomų pradžios, lyginant su PGR tyrimu (t.y. 2–30 % mažesnis nei PGR), specifiškumas – artimas 100% (teigiamas rezultatas retai būna klaidingas).

Verta pažymėti, kad šio testo jautrumas labai priklauso nuo gamintojo, ligos fazės ir realiame pasaulyje vykstančios validacijos jautrumas būna žemesnis negu raportuojamas gamintojo. Dar nėra aišku kaip efektyviai greitieji antigenų testai aptinka besimptomius nešiotojus.

Pagrindinė mažesnio jautrumo priežastis – aukštas detekcijos limitas: antigeno tyrimo teigiamam atsakymui pasiekti reikia 100–1000 kartų daugiau viruso dalelių nei PGR tyrimui (vadinasi, po užsikrėtimo turi praeiti daugiau laiko nei PGR tyrimui, kol viruso pasigamins pakankamai daug, kad jį būtų įmanoma aptikti).

Nepaisant to, greitieji antigenų testai yra vertingas papildymas Covid-19 testavimo arsenale, ypač vietose kur PGR tyrimas nėra ranka pasiekiamas, o atsakymų reikia greitai (pvz. rizikos institucijų protrūkiams testuoti, šeimos gydytojams, židinių testavimui). Slovakija naudojo greituosius antigeno testus masiniam šalies testavimui – tai atskiros analizės reikalaujantis projektas. Testo savikaina, priklausomai nuo gamintojo, yra apie 7–20 Eur.

Antikūnų testas. Apie juos daug girdėjome pavasarį. Jie yra tokie pat paprasti ir greiti kaip antigeno testai: labai panaši plastiko plokštelė ir trukmė apie 15 min. Tačiau šiuo atveju imamas tiriamojo kraujas (ne tepinėlis) ir ieškoma ne viruso, o žmogaus imuninės sistemos atsako – antikūnų prieš SARS-CoV-2 virusą.

Tad šių testų „Teigiamas“ atsakymas rodo besiformuojantį ar jau susiformavusį imunitetą. Testas vienas netinka Covid-19 ligai diagnozuoti. Testo savikaina, priklausomai nuo gamintojo – iki 10 Eur.

Visi trys išvardinti aptikimo metodai yra molekuliniai metodai, nes juose dalyvauja ir yra aptinkamos molekulės. Svarbu paminėti, kad žiniasklaidoje kartais sakoma kitaip, tačiau tai yra istoriškai susiklostęs nesusipratimas.

Nemolekuliniai Covid-19 nustatymo metodai yra pagrįsti simptomais, kontakto istorija, plaučių rentgenograma, kompiuterine plaučių tomografija.

Kada kurį naudoti?

Viruso dalelių skaičius organizme ir imuninis atsakas po užsikrėtimo nuolat kinta. Priklausomai nuo to, skirtingu laiku ir skirtingiems tikslams tinka skirtingi minėtieji testai.

• Jei reikia kuo anksčiau ir kuo patikimiau nustatyti viruso fragmentų buvimą organizme, labiausiai tinka PGR tyrimas.

• Jei reikia aptikti viruso fragmentus, bet situacija reikalauja paprastumo, greičio, didelių tyrimų apimčių, ne laboratorinės aplinkos, praktiškiausias bus antigeno testas (būtina prisiminti, kad dėl mažesnio jautrumo dalis Covid-19 infekcijos atvejų liks nediagnozuota).

• Jei reikia aptikti, ar žmogus jau sirgo Covid-19 ir įgijo imunitetą – antikūnų testas (įgyto imuniteto prieš SARS-CoV-2 įvertinimui).

Mokslininkai paaiškina, kuo skiriasi koronaviruso testai

Paveikslas 2. Kada efektyviausia naudoti kuriuos testus. Atkreipkite dėmesį, kad PGR tyrimas būna teigiamas dar ilgai po užkrečiamo periodo.

Kurie testai teoriškai tinkami periodiniams patikrinimams?

Norint stabdyti ligos plitimą, svarbu aptikti kuo daugiau viruso nešiotojų ir juos izoliuoti.

Idealiu atveju, tam labiausiai tiktų PGR tyrimas, nes juo galima aptikti susirgimą labai ankstyvoje stadijoje. Tačiau dėl sudėtingumo, trukmės ir kainos, šį metodą nėra praktiška naudoti dažnam periodiniam testavimui.

PGR tyrimo atsakymas gaunamas maždaug po paros (pats tyrimas užtrunka kelias valandas, tačiau prie bendros trukmės prisideda logistika bei rezultatų apdorojimas). Per tiek laiko, viruso tiriamojo žmogaus organizme jau gali padaugėti tiek, kad aptiksime jį ir paprastesniu antigeno testu.

Manoma, kad dažnai periodiškai atliekami antigeno testai galėtų būti efektyvesnis būdas aptikti infekcijos nešiotojus, nei rečiau atliekami PGR tyrimai. Kol kas tai tik teorinis pasiūlymas, kurio vertė išaiškėtų tik pradėjus tokią schemą taikyti praktiškai.

Pavyzdys, kaip apskaičiuojamas jautrumas ir specifiškumas

Tarkime testas yra atliekamas 1000 asmenų, tarp kurių COVID-19 tikrasis paplitimas yra 14 proc.:

Norėdami skatinti duomenų ir tyrimų atvirumo kultūrą, autoriai pateikia nuorodą, kurioje skelbs šiame tekste aptiktas esmines klaidas, pataisymus arba informuos apie pasikeitusią nuomonę ar interpretaciją. Vieša nuoroda į šio pranešimo GoogleDoc dokumentą: https://bit.ly/35GbmSZ. Ten pat rasite ir naudotų mokslinių šaltinių sąrašą.