видове

Въпреки че първата вълна от глобалната пандемия на новия коронавирус е управлявана успешно от нашата страна, сегашното развитие и нарастващите случаи на заболяването, свързани с отварянето на икономиката, показват началото на втората вълна. Тестването ще продължи да играе ключова роля в контекста на цялостната система за мониторинг на коронавируса на SARS-CoV-2. Затова решихме да му обърнем повече внимание.

Налични технологии за тестване на COVID-19

Понастоящем се предлагат няколко вида тестове за COVID-19. Значителни средства се изразходват и за разработването на нови. Ще се опитаме да ви обясним как работят отделните тестове, какви са техните предимства и недостатъци и за какво се използват.

Като цяло различаваме две големи групи тестове:

  • Диагностичните тестове откриват наличието на самия вирус в организма и идентифицират продължаващата инфекция. Те се използват за потвърждаване на инфекция с COVID-19. Те използват тампони от фаринкса и назофаринкса. Patia sem:

- молекулярни тестове (RT-PCR, RT-qPCR, NAAT)
- антигенни тестове

  • Серологичните тестове (тестове за антитела) се използват за определяне на възможността за коронавирусна инфекция в миналото. Тези тестове откриват наличието на антитела в кръвта, т.е. имунния отговор на организма, който се появява само седмици след появата на симптомите на заболяването. Те могат да определят нивото на инфекция в популация, но не могат да открият болестта достатъчно рано с цел диагностициране на болестта и намиране на контакти.

Нека анализираме всеки тип поотделно.

Молекулярни тестове

Тези тестове, известни като PCR, qPCR, RT-PCR, откриват наличието на генетичен материал на вирус или вирусна нуклеинова киселина (РНК или ДНК).

  • ДНК - дезоксирибонуклеиновата киселина - е молекула, в която повечето живи организми съхраняват своя генетичен код. ДНК съдържа информация, която клетките използват, за да произвеждат протеини.
  • РНК - рибонуклеинова киселина - изпълнява повече функции, но основната й задача е да копира генетична информация от ДНК (транскрипция), за да произвежда протеини (транслация).

PCR (полимеразна верижна реакция) е много надежден, чувствителен и следователно често използван метод за откриване на следи от генетичен материал (ДНК или РНК) на всеки микроорганизъм, вирус или бактерия. Тази технология се използва повече от 30 години. PCR може да улови специфични гени от получения генетичен материал от тампони от гърлото и носа и да го умножи по химична реакция, така че да може да бъде уловено с флуоресцентна боя. Оттук и името полимерна верижна реакция.

Вариант на този метод, известен като RT-PCR (PCR с обратна транскрипция), се използва за откриване на наличието на коронавирус SARS-CoV-2. Това е така, защото коронавирусът SARS-CoV-2, подобно на някои други вируси, не съдържа ДНК, а само РНК. Когато човешкото тяло е заразено с такъв вирус, се случва той действително да проникне в здравите клетки на човешкото тяло, които произвеждат нашата РНК и да ги манипулира, така че те да не произвеждат човешки протеин, а протеините на вируса. Те ще се превърнат във фабрики за вируси.

Ензим се използва за откриване на вирусна РНК, която превръща РНК на вируса в ДНК. Това се прави в едноетапен процес, наречен обратна транскрипция. Впоследствие процесът протича както при PCR, вирусната ДНК се умножава милион пъти и се открива от флуоресцентно багрило. Този метод е много надежден, тъй като единствената частица, присъстваща във фарингеалния или назофарингеалния тампон, е достатъчна, за да открие наличието на вируса в тялото.

Какво означават резултатите от теста?

  • Субектът има остра инфекция с COVID-19.

  • Понастоящем тестваният не е заразен с вируса.
  • Вирусът не присъства на мястото, където е взет тампона (следователно се взема проба както от носа, така и от устата). На по-късен етап вирусът пътува по-ниско и макар да се намира в белите дробове, не се открива във фаринкса и назофаринкса.
  • Болестта е твърде рано или вече е настъпила и е твърде късно. Отрицателният резултат не означава, че тестът ще бъде отрицателен утре или след няколко дни и съответно при наличие на рискови фактори. трябва да се повтори след появата на симптомите.

Какви са предимствата и недостатъците на метода RT-PCR?

RT-PCR е много чувствителен, стабилен и добре документиран метод. Понастоящем RT-PCR е най-надеждният метод за диагностициране на COVID-19. Този метод също е по-малко податлив на замърсяване, тъй като целият процес протича в затворена тръба.

Основният му недостатък е, че изисква специализирано оборудване и обучение на персонала, затова се извършва само в специализирани лаборатории. Това също влияе, когато резултатът е наличен (обикновено в рамките на 48 часа).
Този метод може да открие само продължаваща инфекция, тъй като когато вирусът вече не е в тялото, той не може да го открие. Този метод е недостатъчен за идентифициране и наблюдение на пациенти, които вече са се възстановили от COVID-18. Ако сте преборили болестта, никой от молекулярните методи няма да ви каже. Това създава известна несигурност, особено ако сте били в доброволна карантина поради само незначителни или неясни симптоми. Допълнителен метод в такъв случай са серологичните тестове, за които пишем по-нататък в статията.

Тестове за антиген

Какво е антиген?

Човешката имунна система, но и имунната система на всички гръбначни животни, работи на един основен принцип: всеки протеин в тялото, който не носи кода на собствените си гени, най-вероятно е патоген, който трябва да бъде открит и унищожен. Когато имунната система открие чужд протеин, белите кръвни клетки започват да произвеждат антитела, за да го намерят и унищожат. Чуждият протеин, който предизвиква цялата тази реакция, се нарича антиген, тъй като генерира антитела (антитела).

Как работят антигенните тестове?

Имената на антигенните анализи произлизат от факта, че те търсят антигени, т.е. j. специфични вирусни протеини. Подобно на теста за грип, антигенните тестове за нов коронавирус използват животински антитела, които "ловуват" за протеините на вируса на повърхността му (наречени Spike или S гликопротеин).

Тампони от фарингеалната и назофарингеалната лигавица се използват както за теста, така и за PCR теста. След това те се поставят в течност за освобождаване на вируса от получените проби. След това течността се нанася върху повърхността на предметно стъкло, което покрива антителата. Антителата се залепват върху предметното стъкло и се прикрепват към протеините на вируса, присъстващи в пробата. След това върху тестовото стъкло се нанасят допълнителни антитела, които са химически оцветени, за да бъдат видими или с просто око, или при флуоресцентно осветление. Ако пробата съдържа вирусни антигени, те са прикрепени от два вида антитела: едното ги залепва към тестовия предмет, а другото ги прави видими. Колкото повече вирус съдържа пробата, толкова по-видима е цветната следа. Ако пробата е положителна, цветните линии ще се появят на тестовия слайд в рамките на 15-20 минути.

Какво означават резултатите от теста?

  • Субектът има остра инфекция с COVID-19.

  • Понастоящем тестваният не е заразен с вируса.
  • Вирусът не присъства на мястото, където е бил събран тампонът, или е твърде нисък.
  • Болестта е в ранен стадий или вече е настъпила и е твърде късно. Ако е твърде рано, тестът трябва да се повтори.

Предимства и недостатъци на антигенните тестове

Основното предимство е скоростта и лекотата на използване в сравнение с PCR тестовете, тъй като целият тест отнема 15-30 минути и изисква малко опит. Пробите не се изпращат в лаборатории.

Положителният тест може да диагностицира продължаващо заболяване на COVID-19. Това означава, че ако преминете този тест, гарантирано ще имате COVID-19. В допълнение, този тест е евтина алтернатива в сравнение с молекулярните тестове (RT-PCR).

От друга страна, антигенните тестове разкриват само дали тестваното лице в момента е заразено с коронавирус. Антигени не присъстват преди или след заболяването, тъй като този метод също разчита на откриването на части от вируса.

В сравнение с молекулярните анализи, тези анализи са по-малко чувствителни, тъй като не умножават вирусни частици от RT-PCR анализа. Ако в пробата има твърде малко антигени, тестът не ги открива, което означава повече фалшиви отрицания.

Въпреки че това е утвърдена технология за тестване, антигенните анализи за COVID-19 тепърва започват. Понастоящем тестът е одобрен от Quidel. Антигенните анализи са много бърз метод за тестване за острото наличие на инфекция с COVID-19 и имат голям потенциал. Те обаче показват относително висок процент на фалшиво отрицателни резултати (до 20%). В комбинация с прецизни молекулярни тестове (PCR) и тестове за антитела, те играят важна роля за получаване на цялостна картина на разпространението на коронавирусна инфекция сред популация.

Серологични тестове (тестове за антитела)

Серологичните тестове за COVID-19 имат за цел да открият специфични антитела в кръвта, които се свързват с коронавирусните антигени. Тези тестове определят дали човек е преодолял COVID-19 в миналото. Всеки, който е преборил болестта, ще има специфични антитела в кръвта си срещу патогена, на който е бил изложен. Имунната система започва да произвежда антитела като част от процеса на борба с инфекцията. Антителата остават в кръвта след преминаване на болестта. Това означава, че тестът за антитела не може да определи дали тестваното лице има продължаваща инфекция.

Какви антитела се откриват чрез серологични анализи за COVID-19?

Човешкият организъм произвежда до 5 вида антитела - имуноглобулини, всеки от които играе незаменима роля във функционирането на имунната система. Серологичните тестове на COVID-19 се фокусират върху IgM, IgG, IgA и общите антитела. Въпреки това изследванията в тази област все още продължават и коронавирусът също така показва определени специфики при производството на отделни видове антитела.

  • IgM антителата представляват първия отговор на организма към инфекция. Те не са специфични за отделни вируси, те имат способността да се свързват с множество антигени, за да ги отстранят бързо по време на първичната инфекция. Те са най-големи, но съставляват само 10% от общия брой антитела. Те се образуват от около 7-ия ден от началото на инфекцията.
  • IgG антителата са най-малките и най-многобройни, като представляват до 80% от общото количество антитела. Те обикновено се появяват по-късно в инфекцията като вторична реакция на имунната система. Тъй като те са най-специфични за определени вируси и остават най-дълго в кръвта, те играят ключова роля в имунитета към определено заболяване и следователно към COVID-19. Те се формират по-късно и могат да продължат месеци, което в момента се изследва.
  • IgA антителата имат ролята да защитават лигавичните повърхности и присъстват в кръвен серум, секрети, слюнка, сълзи, пот и кърма. Те също се образуват в началото на заболяването заедно с IgM антитела.

Как работи серологичният тест?

Има няколко метода, използвани за тестване на антитела срещу нов коронавирус. Един от тях е методът ELISA (от английския Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, което означава ензимно свързан имуноабсорбентен тест), който се използва и за тестване от словашки лаборатории Alpha medical.

Кръвната проба се изпраща в лабораторията, където постепенно се смесва с антитела, антигени и ензими заедно с променяща цвета молекула. Ако пробата е положителна за антитела срещу коронавирус на SARS-CoV-2, тази молекула ще промени цвета си. Промяната в цвета може да бъде открита с просто око или с устройство, наречено спектрофотометър.

Какво означава резултатът от теста?

  • Наличието на антитела в кръвта вероятно показва положителен резултат за COVID-19 в миналото.
  • Наличието на антитела не означава непременно, че те са се борили с COVID-19; може да са се образували поради друга инфекция или заболяване. Следователно, за потвърждаване на заболяването трябва да се вземат предвид рисковите фактори. Ако тестваното лице не се е сблъсквало с коронавирус, е много малко вероятно да е преодоляло болестта.

  • Тестваното лице няма антитела срещу COVID-19 и следователно е малко вероятно да бъде имунизирано срещу болестта.
  • Тъй като производството на антитела отнема известно време, ако кръвна проба е взета твърде скоро след инфекцията, отрицателният резултат може да не показва липсата на COVID-19. След разглеждане на рисковите фактори и симптоми, тестът трябва да се повтори в този случай.

Какви са предимствата и недостатъците на този метод?

ELISA е много проста и евтина лабораторна технология, която е добре документирана и използвана в медицината в продължение на много години. ELISA е много надежден и чувствителен метод: той постига чувствителност (способност за точно определяне на положителен резултат) от 100% след 12 дни от началото на симптомите и специфичност (способност за точно определяне на положителен резултат) до 98%. Ето защо, нека не бъркаме този тест с еднократни тестове за антитела, които използват кръв от убождане на пръст и имат по-ниска чувствителност и надеждност.

Тестовете ELISA могат да се извършват едновременно на множество проби (до 96), така че може да се използва за бързо тестване на голям брой пациенти.

Взетата кръвна проба трябва да бъде изпратена в лабораторията, което също влияе върху наличието на резултати (обикновено в рамките на 48 часа).

Недостатъкът на този метод е, че той не може надеждно да определи продължаващото заболяване COVID-19.

Какъв е потенциалът за изследване на антитела и кога да се използва?

Серологичните тестове са от голяма полза при идентифициране на лица, преодолели COVID-19. За епидемиологичните власти те предоставят общ преглед на разпространението на вируса и самата болест, степента на нейното разпространение, смъртността и, косвено, колективния имунитет.

Това е важна информация за всеки от нас. Това се подкрепя от факта, че по-голямата част от хората с COVID-19 не показват никакви симптоми на заболяването.

Смята се, че както в случай на други заболявания, така и след преодоляване на болестта COVID-19, антителата остават в кръвта и по този начин осигуряват защитата на организма срещу повтарящи се заболявания. Изследователи от цял ​​свят се опитват да намерят отговори на въпроси като колко антитела са необходими, за да се осигури имунитет срещу коронавирус и колко такъв имунитет може да продължи.

Серологичните тестове не могат да се използват за диагностициране на остри случаи на COVID-19 или като доказателство за неинфекциозност при пътуване в чужбина или връщане на работа. Това изисква RT-PCR тест.
Серологичните тестове имат голям потенциал в бъдещото им използване за идентифициране на потенциални донори на кръвна плазма, които могат да спасят живота на хората със сериозен курс на COVID-19. По време на разработването на ваксината те могат да се използват за откриване на имунния отговор на организма.