Митове и факти за COVID-19: Диагностика и нейната достоверност
Подходящите диагностични методи са от съществено значение за правилната диагноза на COVID-19, както и за подходящи епидемиологични мерки. Това ново заболяване най-често засяга дихателната система на човека, така че на практика срещаме предимно симптоми на респираторни инфекции, като кашлица или проблеми с дишането. Образните методи, независимо дали рутинната рентгенова снимка на гръдния кош или КТ, могат да покажат нетипични възпалителни промени в белите дробове, но те не са патогномични за COVID-19. На словашки това означава, че диагнозата не може да бъде поставена само въз основа на находка върху белите дробове, въпреки че изображението може да предизвика силно подозрение. Определяме окончателната диагноза само въз основа на доказателства за наличие на вируса SARS-CoV-2, т.нар. "Нов" коронавирус, който причинява COVID-19. Какви тестове са включени и колко точни са те?
Диагностика в инфекциологията
Да започнем като цяло. В инфекциологията, за да се направи окончателна диагноза на всяко инфекциозно заболяване, е важно да се докаже наличието на патогена. Съществуващите методи могат да бъдат разделени на две големи групи - или преки доказателства, или косвени доказателства.
В първия случай нека докажем наличието на самата бактерия, вирус, гъбички или паразити в човешкото тяло. В случай на паразити, видими с просто око, както при тениите, обикновено е достатъчно правилното събиране на материал или ендоскопско изследване (например колоноскопия - изследване на дебелото черво, което показва наличието на червеи или тении).
По-лошо е в случай на микроскопични чудовища, които не можем да видим с просто око. Отново е важно да се събере подходящ материал - независимо дали урина, секрет от долните дихателни пътища, тампон от рани, събиране на изпражнения или цереброспинална течност. В случай на бактериално заболяване, обикновено при изследване от конвенционален светлинен микроскоп, ние откриваме бактериални клетки след подходяща обработка на материала. По този начин можем да диагностицираме и гъбични инфекции, напр. честа кандидоза (между другото, това е основната причина, поради която твърдението на шарлатан за гъбички кандида като причинител на рак е пълна глупост - бихме го видели в туморна плът с обикновен микроскопски преглед).
Проблемът възниква при вирусни инфекции, тъй като вирусите са толкова малки, че не ги виждаме дори при изследване със светлинен микроскоп. Прякото доказателство за вирусите е намирането на тяхната генетична информация или в ДНК, или в РНК - в зависимост от вируса. Можем да направим това чрез метод, наречен полимеразна верижна реакция (PCR).
Същността на метода е умножаването на генетична информация в събраната проба, което дава възможност да се идентифицира какъв тип генетична информация е в събрания материал. Това прилича на идентификация въз основа на сканирани пръстови отпечатъци - намерената ДНК или РНК се приписва на вируса, подобно на това, че присвояваме пръстов отпечатък на заподозрян извършител. Между другото, биохимикът Кари Мулис спечели Нобелова награда през 1993 г. за изобретението си на PCR.
Непряката диагностика няма за цел да докаже присъствието на самия патоген, а промените, които възникват в резултат на неговото присъствие. Това е главно доказателство за специфични антитела, които нашата имунна система започва да произвежда, когато срещне бактерия, вирус или друг микроб. Според подтипа често можем - но не винаги - да определим дали става дума за остра инфекция или просто състояние след инфекция в миналото. Звучи просто, но понякога тълкуването е много трудно. Например при инфекциозния хепатит В различаваме няколко вида антитела и е много важно да знаем какво означават те, за да можем не само да разграничим острия хепатит от хроничния хепатит, но и да оценим хода на лечението или дори просто да оценим ефективността на производството на антитела след ваксинация. При вирусен хепатит С е практически невъзможно да се определи дали инфекцията е преодоляна или остра само въз основа на антитела.
Чувствителност и специфичност
Последните две концепции, преди да започнем коронавирус.
Надеждността на определен диагностичен метод се казва от:
чувствителност - или дори "чувствителност", способността да се открие заболяване. Представете си пациент с болна белодробна формация. Ако чувствителността е 100%, това означава, че изследването при всеки пациент ще потвърди промени в белите дробове. Ако чувствителността е 50%, тестът ще потвърди промени в белите дробове само при половината от пациентите. През второто полувреме прегледът неправилно установява, че белите дробове са „чисти“ и не показват промени.
специфичност - способността да се определи конкретна диагноза. Отново си представете пациент с болна белодробна формация. Ако тестът е 100% специфичен, всеки пациент ще открие кой има рак и кой друг има доброкачествени промени в белите дробове. Ако специфичността е 50%, изследването установява, че половината от раково болните са доброкачествени. По този начин при половината от пациентите ракът ще бъде неправилно изключен.
От това следва, че колкото по-висока е чувствителността и специфичността на диагностичния метод, толкова по-точна.
Коронавирус и директна диагностика
Златният стандарт за откриване на вируса SARS-CoV-2 е методът PCR (по-конкретно qRT-PCR). В медицината и диагностиката изобщо няма нищо на 100%. Съществува риск от фалшиво положителни, както и фалшиво отрицателни резултати. На словашки това означава, че здравият човек ще бъде етикетиран като болен или, обратно, някой, който действително има инфекция, ще бъде етикиран като здрав.
Това явление е не само прерогатива на COVID-19. Лекарите срещат неясни или неверни резултати при няколко заболявания - отделна глава вероятно е лаймска болест, когато различни възпалителни състояния в тялото могат да изкривят резултата от диагностиката.
Гореспоменатото сравнение на метода PCR за идентифициране на пръстови отпечатъци също сочи към точността на изследването. Ако генетичната информация на вируса присъства в събрания материал, PCR ще го открие. В случай на неподходящ материал може да възникне фалшиво отрицателна находка. Най-често се прави тампон от гърлото или носа. Грешката може да възникне при неправилна техника на тампон или, накратко, в ситуация, при която пациентът има ТОРС-CoV-2 в тялото, но не и в гърлото или носа.
Друг фактор е правилното съхранение на събрания материал и транспортирането. Не всички болници са оборудвани с лаборатория, способна да открие нов коронавирус. В самото начало на пандемията Словакия също трябваше да изпрати проби в чужбина.
Наскоро систематичен преглед оцени резултатите от повторни тестове при 957 отрицателни пациенти и заключи, че тестът дава фалшиво отрицателни резултати в 2-29% от случаите. Това съответства на чувствителност между 71-98%. (1) От горното следва, че положителният резултат от PCR тест има по-висока информативна стойност от отрицателния резултат. Следователно, дори ако PCR тестът е отрицателен, но въпреки това се подозира COVID-19, тестът трябва да се повтори и да не се разчита на един резултат.
Настоящите проучвания показват специфичност на PCR тестване от 95%. (2) Ситуацията варира в различните държави, като PCR тестовете не са толкова надеждни навсякъде. Американското проучване сравнява девет PCR теста - в САЩ, Китай, Германия и Хонг Конг. Въпреки че всички са в състояние да открият наличието на SARS-CoV-2, надеждността на тези тестове варира в зависимост от метода на обработка на материала.
Коронавирус и индиректна диагностика
Друга възможност за диагностициране на инфекция е, както беше споменато по-горе, косвени доказателства, които се фокусират върху откриването на специфични вещества в организма, които възникват в резултат на инфекцията. Вирусът атакува тялото, имунитетът започва да се бори. Дали е успешен, не е сигурно обаче, подгрупа от бели кръвни клетки ще започне да произвежда антитела. Как тези циркулиращи протеини могат да убият вируса?
Всъщност те не го убиват. Антитялото се свързва с онези части на вируса, които са важни за влизане в човешката клетка. Това всъщност го неутрализира и вирусът остава в извънклетъчното пространство, където не може да се възпроизвежда. В същото време, като се прикрепи към него, той го маркира и нашата имунна система изпраща бели кръвни клетки, които го унищожават. Маркираният вирус е за белите кръвни клетки като проблясваща светлина на тъмно.
Тъй като различните вируси и бактерии имат различни повърхности, имунната система трябва да произвежда различни антитела срещу различни инфекции. Ако успеем да открием наличието на антитяло, насочено към определен патоген, знаем, че имунната ни система вече се е сблъсквала с него. В същото време тестването на антитела изисква познаване на точния състав на вирусните частици, за да се знае кои антитела да се търсят.
ТОРС-CoV-2 принадлежи към групата на коронавирусите, които са чести причини за обикновени настинки. Така че повечето хора вече са се разболели от някакъв коронавирус. Свързаните вируси са сходни помежду си (в края на краищата те са в една и съща група) и следователно съществува риск от „кръстосана реакция“ при тестване за антитела. С други думи, тестът може да покаже COVID-19, въпреки че пациентът е бил заразен само с друг често срещан коронавирус. Следователно се търси вирусна молекула, специфична за SARS-CoV-2.
Интересното е, че засега изглежда, че подходящ кандидат е структурен протеинов пик. Той е силно специфичен, но не е изключена и кръстосана реактивност.
Ето няколко фактора, които влияят върху резултата от теста. При лабораторните тестове имаме висока степен на сигурност за правилния резултат. Съществува риск от фалшива положителност, особено при "тестове за скорост", които могат да бъдат закупени и онлайн.
Все още не е ясно дали наличието на антитела означава резистентност към заболяване за човек, който е преодолял COVID-19. Нямаме достатъчно данни, за да твърдим дали и за колко време такива пациенти са имунизирани. Въз основа на предишни констатации, както и предишен опит с ТОРС и MERS, се изчислява, че се развива поне частичен имунитет и продължава около три години. (4)
Текущите тестове за антитела срещу COVID-19 показват висока чувствителност (до почти 100%) и специфичност (до 99,8%). (5, 6) Резултатите обаче се влияят от времето на тестване - напр. през първите 7 дни от инфекцията е установено, че чувствителността на изследването на антитела чрез ELISA е под 30%. Това означава, че над 70% от пациентите с COVID-19 ще бъдат пренебрегнати. Чувствителността се увеличава с продължителността на заболяването, достигайки повече от 94% след третата седмица. (7)
Така че тези тестове са надеждни или не?
Фалшив негативизъм, фалшив позитив. Това звучи сякаш не сме твърде сигурни дали резултатите от теста са надеждни. Можем да поставим под съмнение всички отрицателни резултати?
Добър въпрос. Всъщност основата на правилната диагноза е правилният избор на пациентите. Ние посочваме изследването въз основа на вероятността за заболяване преди теста. Разликата е дали пациентът е асимптоматичен и от Словакия, или кашля и идва от САЩ, където пандемията бушува в голям мащаб. Също така прилагаме вероятността преди теста при други изследвания в медицината - напр. при индикация за изследване на сърдечен катетър. Не всяка болка в гърдите означава сърдечен удар. Ако пренебрегнем вероятността преди теста, тогава младото поколение на възраст под тридесет години, обикновено страдащо от сколиоза, редовно ще лежи в кардиологията.
Разпространението, т.е. появата на заболяването, също е необходимо за правилния подбор на пациентите. В страни, където честотата е ниска, като например в Словакия, не е необходимо да се тества всеки пациент, който дойде, да речем, за очен преглед. Ако обаче е възрастен човек от старчески дом, където е възникнал вирусът, е подходящо да се тества. Разбира се, това е опростено обяснение на въпроса и окончателното решение зависи от няколко професионални подробности, както и от решението на епидемиолозите. Колкото по-голямо е разпространението, толкова по-висока е прогнозната стойност на резултата от PCR.
Както при директната диагноза, вероятността за заболяване преди теста, която определя появата на COVID-19 в популация, играе роля при откриването на антитела. При ниска честота може да има до 6% фалшиво положителни тестове.
Заключение
Въпросът за диагностиката на COVID-19 е много по-сложен и ако искахме да се справим подробно с него, повечето читатели вероятно биха се отегчили от две страни. Важно е да осъзнаем, че имаме относително надеждни тестове, които не са без грешки и използването на които трябва да бъде правилно посочено. Тъй като няколко държави създават свои собствени тестови комплекти, надеждността на диагностиката може да варира в различните страни.
Успяхме да ви донесем тази статия благодарение на поддръжката на Patreone. Символичен принос също ще ни помогне да публикуваме повече качествени статии.