Rodzaje badań stosowanych w diagnostyce COVID-19

Badania stosowane w diagnostyce COVID-19 można podzielić na 3 grupy:

1. Wykrywanie obecności materiału genetycznego wirusa SARS-CoV-2 w wymazie z dróg oddechowych za pomocą metody real time RT-PCR (badanie molekularne).
2. Wykrywanie obecności antygenów białkowych wirusa SASRS-CoV-2 w wymazie z dróg oddechowych za pomocą testów antygenowych (testy antygenowe).
3. Oznaczanie stężenia przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w próbce krwi żylnej (badanie serologiczne).

Badania molekularne

Badanie molekularne (metoda real time RT-PCR) jest rekomendowane przez WHO i uznawane powszechnie za „złoty standard” do rozpoznawania infekcji wirusem SARS-CoV-2. Dodatni wynik badania pojawia się  zazwyczaj już w 5-7 dniu od zainfekowania. Uzyskanie pozytywnego wyniku badania, szczególnie przy występowaniu objawów klinicznych infekcji, jednoznacznie potwierdza rozpoznanie COVID-19. Pozytywny wynik badania molekularnego obserwuje się przez okres trwania objawów klinicznych i jeszcze kilka dni później, ale w niektórych przypadkach może on utrzymywać się u ozdrowieńców nawet do 6 tygodni po wyzdrowieniu.

Dlatego też badanie molekularne nie jest wyznacznikiem ozdrowienia i braku zakaźności i jego dodatni wynik u ozdrowieńca nie świadczy o tym, że jest on wciąż chory i zakaźny. Z tego wynika też wniosek, że dodatni wynik badania molekularnego uzyskany u pacjenta bez objawów klinicznych może świadczyć o bezobjawowym przebiegu infekcji, ale może być także konsekwencją infekcji przebytej bezobjawowo lub skąpoobjawowo w okresie ostatnich dni lub tygodni. Niezależnie od tego, ze względu na bezpieczeństwo epidemiczne, każdy pierwszorazowy pozytywny wynik badania molekularnego uzyskany przez danego pacjenta skutkuje nałożeniem na niego kwarantanny przez Sanepid.

Ujemny wynik badania molekularnego uzyskany u osoby bez objawów klinicznych w praktyce potwierdza brak infekcji w momencie badania. Natomiast pojedynczy ujemny wynik badania molekularnego uzyskany u osób z objawami klinicznymi nie wyklucza zakażenia i nie może być traktowany jako jedyne kryterium diagnostyczne. W niektórych przypadkach, jeżeli objawy kliniczne się utrzymują, powinno się podjąć decyzję o powtórnym wykonaniu badania molekularnego.

Testy antygenowe

Testy antygenowe zostały wprowadzone do szerokiego użytkowania w ostatnich tygodniach i traktowane są jako narzędzie wspierające do diagnostyki COVID-19. Ich zaletą jest szybkie uzyskanie wyniku, stosunkowo niski koszt i wysoka swoistość. Oznacza to, że dodatni wynik uzyskany za pomocą testu antygenowego potwierdza infekcję SARS-CoV-2. Dlatego też Ministerstwo Zdrowia dodało uzyskanie pozytywnego wyniku testu antygenowego do kryteriów rozpoznania COVID-19 i osoby, które uzyskały taki wynik są kierowane na kwarantannę. Niestety testy antygenowe charakteryzują się niższą, w stosunku do badań molekularnych, czułością (pomiędzy 80% a 90%), co oznacza, że wynik negatywny nie jest podstawą do wykluczenia infekcji, a szczególnie w przypadku, gdy występują jednocześnie objawy kliniczne. W takich przypadkach wskazana jest weryfikacja i wykonanie uznanego za referencyjne badania molekularnego.

Testy antygenowe są pozytywne w okresie aktywnej infekcji, a wynik tego badania jest zawsze negatywny u ozdrowieńców. Dlatego też coraz większa grupa ekspertów proponuje wykorzystanie testów antygenowych do potwierdzania zakaźności pacjenta, gdyż każdy pacjent z pozytywnym wynikiem testu antygenowego jest zakaźny. Stąd też koncepcja badania osób po przebytej infekcji w celu upewnienia się, że nie stanowią oni zagrożenia epidemicznego, gdyż uzyskanie wyniku negatywnego testu przy braku występowania objawów klinicznych infekcji praktycznie wyklucza taką możliwość.

Testy antygenowe dostępne są jako szybkie testy kasetkowe (jakościowe) oraz ilościowe badania wykonywane przez automatyczne analizatory immunochemiczne. Pierwsze rozwiązanie może być wykorzystane w laboratoriach oraz w trybie POCT (ang. point-of-care testing) tzn. w miejscu opieki nad pacjentem np. na Szpitalnym Oddziale Ratunkowym. Zaletą szybkich testów kasetkowych jest krótki czas potrzebny dla uzyskania wyniku, a wadą subiektywizm odczytu wyniku przez oko ludzkie i jakościowa forma wyniku (pozytywny/negatywny). Bardziej wiarygodnym z tego punktu widzenia rozwiązaniem jest automatyczne ilościowe oznaczanie antygenów, które gwarantuje obiektywne wyrażenie wyniku w sposób ilościowy, a cały proces laboratoryjny jest ściśle kontrolowany, jednak wymaga kilku godzin.

Badania serologiczne

Badania serologiczne czyli oznaczanie stężenia przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w próbce krwi żylnej znajdują zastosowanie raczej jako narzędzie do potwierdzania przebycia infekcji i wnioskowania o uzyskaniu odporności, niż narzędzie do rozpoznawania aktywnej infekcji. Wykrycie obecności przeciwciał anty-SARS-CoV-2 potwierdza przebyty kontakt z wirusem, najprawdopodobniej w formie objawowej lub skąpoobjawowej infekcji. Wykrycie przeciwciał anty-SARS-CoV-2 u pacjentów z uprzednio rozpoznanym COVID-19 (przy pomocy testu molekularnego lub testu antygenowego) potwierdza prawidłowość rozpoznania, natomiast obecność przeciwciał u osób, u których nie uzyskano uprzednio pozytywnego wyniku badań wymazowych, świadczy najpewniej o bezobjawowym przebyciu infekcji.

O ile obecność przeciwciał anty-SARS-CoV-2 potwierdza przebyty kontakt z wirusem, o tyle brak przeciwciał nie daje podstaw do wnioskowania o nie przebyciu infekcji. Dzieje się tak z dwóch powodów – po pierwsze pewien odsetek pacjentów (około 10%) po przebyciu infekcji nie produkuje przeciwciał w wykrywalnych stężeniach, a u dodatkowego odsetka przeciwciała są produkowane, ale ich stężenie ulega szybkiej redukcji i po kilku tygodniach po infekcji badanie może dać wynik ujemny, szczególnie w klasie IgM.

Badania serologiczne mogą mieć znaczenie przy wnioskowaniu o uzyskaniu odporności na ponowną infekcję koronawirusem. Obecność przeciwciał, jak i ich wysokie stężenie mogą być traktowane jako pewne pozytywne przesłanki co do statusu odporności na ponowne zakażenie, ale nie są jej jedynym wyznacznikiem. Wprawdzie nasza wiedza o nowej chorobie jaką jest COVID-19 nie jest jeszcze pełna, ale możemy wnioskować przez analogię do innych znanych infekcji wirusowych, że przechorowanie i wyprodukowanie przeciwciał daje odporność na ponowną infekcję. Tak jak w innych chorobach – im wyższe stężenie przeciwciał tym mniejsze ryzyko ponownej infekcji, chociaż znowu warto podkreślić, że niskie stężenie lub nawet brak przeciwciał nie oznacza, że organizm jest bezbronny, a ponowna infekcja jest nieuchronna.

Obecnie dostępna jest szeroka paleta badań serologicznych opartych o technologię CMIA lub CLIA. Badania te wykorzystują automatyczne analizatory i wyrażają wyniki w postaci półilościowej lub ilościowej. Istnieją dwie strategie badania.

Pierwsza proponuje oznaczanie przeciwciał w dwóch klasach: IgM  i IgG. Obecność przeciwciał „fazy ostrej” IgM może świadczyć o wczesnej fazie zdrowienia lub nawet jeszcze aktywnej chorobie, gdyż te przeciwciała są produkowane jako pierwsze już w drugim tygodniu od zainfekowania.

Obecność przeciwciał „fazy przewlekłej” IgG świadczy raczej o późniejszym okresie zdrowienia lub nawet o przebyciu choroby przed tygodniami, a nawet miesiącami. To właśnie ta klasa przeciwciał w dużej mierze determinuje nabytą odporność na ponowną infekcję.

W praktyce osoby, u których wykrywa się przeciwciała IgM (przy braku lub w obecności przeciwciał IgG) powinny zostać zweryfikowane za pomocą badań wymazowych, aby wykluczyć aktywną infekcję, natomiast osoby z obecnymi jedynie przeciwciałami IgG najpewniej przeszły infekcję i są odporne (przynajmniej na jakiś czas) na ponowne zakażenie.

Druga strategia badań to oznaczanie przeciwciał całkowitych, bez podziału na klasy. Badanie przeciwciał całkowitych zapewnia wyższą swoistość niż badanie przeciwciał w dwóch klasach. U pewnego odsetka pacjentów, szczególnie tych z innymi infekcjami lub chorobami autoimmunologicznymi, obserwować można tzw. reakcje krzyżowe powodujące uzyskanie fałszywie pozytywnego wyniku badania, szczególnie w klasie IgM. W przypadku oznaczania przeciwciał całkowitych takie próbki dają zazwyczaj wynik ujemny, podczas gdy wszystkie próbki z obecnymi przeciwciałami IgG dają wynik dodatni.

To powoduje, że przeciwciała całkowite anty-SARS-CoV-2 stanowią ciekawą alternatywę dla oznaczania przeciwciał w dwóch klasach, szczególnie przy ocenie nabycia odporności i wykrywaniu pacjentów, którzy bezobjawowo przeszli infekcję.

Dr n. med. Tomasz Anyszek

Pełnomocnik Zarządu ds. Medycyny Laboratoryjnej

Diagnostyka sp. z o.o.