Pobranie wymazu. Andrey_Popov/Shutterstock
Jednym z kluczowych czynników w walce z rozprzestrzenianiem się COVID-19 na całym świecie są testy. Na przykład w Korei Południowej próby masowe były używane do prób i szybko zidentyfikować i wyizolować osoby z chorobą. Testy są również niezbędne do obliczenia dokładnych wskaźników infekcji i przeżywalności – danych, które mają kluczowe znaczenie dla prawidłowego stosowania środków bezpieczeństwa publicznego. A ponieważ koronawirus nadal się rozprzestrzenia, ludziom oferuje się testy na sprzedaż, albo po wysokiej cenie z prywatnych klinik – w tym jeden za £ 375lub testy, które nie zostały oficjalnie zatwierdzone, lub być może nawet fałszywe. Więc jakie testy są używane przez urzędników służby zdrowia, ile naprawdę kosztują i jakie zmiany mają nadejść?
Jakie testy są dostępne?
Istnieją dwa główne sposoby testowania zakażenia SARS-CoV2 (koronawirusem wywołującym chorobę COVID-19). Pierwszy to bardzo czuły test, który wyszukuje RNA wirusa za pomocą techniki zwany RT-PCR. Pozwala to wykryć zaledwie jedną cząsteczkę wirusa w wymazach pobranych z jamy ustnej lub nosa.
Drugi rodzaj testu mierzy odpowiedzi przeciwciał na wirusa w surowicy krwi. Istnieje wiele składników wirusa, przeciwko którym nasz organizm wytwarza wiele różnych przeciwciał. Niektóre przeciwciała są bardzo przydatne i zabijają wirusa lub powstrzymują infekcję, a inne są mniej przydatne, wiążąc się ze wspólnymi częściami wirusa, ale nie pomagają w naszej obronie.
Sam test jest bardzo prosty: pokryj probówkę „zacierem” wirusa lub idealnie oczyszczonymi składnikami wirusa, a następnie dodaj niewielką ilość bardzo rozcieńczonej próbki krwi pacjenta i pozwól, aby wszelkie przeciwciała związały się z probówką. Na koniec opracuj test, aby sprawdzić, czy obecne są jakiekolwiek przeciwciała.
Na początku epidemii większość krajów polegała na testach RT-PCR, ponieważ rozwijały się one najszybciej. Obecnie dostępnych jest więcej testów na przeciwciała, co zwiększy liczbę zgłaszanych przypadków w miarę uzupełniania luk. Duże różnice w testowanych grupach nadal sprawiają, że trudno jest porównywać ogólne liczby w poszczególnych krajach. Wielka Brytania bardzo szybko opracowała test RT-PCR i pozostaje to główna metoda, wykorzystująca sieć laboratoriów wykonujących ten sam standaryzowany test. Pozwala to na uzyskanie spójnych danych, ale ma nadwyrężone możliwości z powodu ogromnej skali epidemii i tempa jej rozwoju.
Jak dobre są obecne testy COVID-19?
RT-PCR jest bardzo specyficzny i czuły. Jednak po wyzdrowieniu wirus jest eliminowany, a testy te nie pozwalają już stwierdzić, czy zostałeś zainfekowany. Stwarza to znaczną niepewność, zwłaszcza jeśli ktoś odizolował się z powodu łagodnych i niejasnych objawów. Testy RT-PCR wymagają laboratorium, więc zajmuje to trochę czasu – nawet jeśli sam test RT-PCR zajmuje tylko kilka godzin, do czasu dodania próbki, transportu i przetwarzania próbki może upłynąć kilka dni, zanim wynik będzie znany. Szybkie przenośne maszyny RT-PCR są najnowocześniejszą technologią diagnostyczną, a testy COVID-19 dopiero stają się dostępne dla tych maszyn – ale nawet najszybsze maszyny zajmują około dwóch godzin. To były oceniane przez NHS w celu poprawy leczenia grypy.
Przeciwciało rozwija się w przypadku nowej infekcji zazwyczaj w ciągu kilku tygodni i utrzymuje się w krwiobiegu znacznie dłużej niż sam wirus, zapewniając historyczny obraz przeszłych infekcji. Pierwsze badania sugerują nie inaczej jest w przypadku COVID-19. Ten rodzaj testów „serologicznych” jest potężnym narzędziem służącym do sprawdzania jeśli szczepionki działają, na przykład, lub aby dowiedzieć się, czy ludzie napotkali infekcję.
Jednak obecne testy przeciwciał dla nowego koronawirusa nie zostały jeszcze w pełni przetestowane, aby mieć pewność, że są wiarygodne, dlatego wytyczne WHO polecam testy RT-PCR. Chris Whitty, główny doradca medyczny w Wielkiej Brytanii, powiedział, że test, który może wiarygodnie wykryć przeszłą infekcję, będzie „transformacyjny”.
Plusy i minusy
Chociaż koncepcja testu na przeciwciała jest dobrze ugruntowana, istnieją wyzwania związane z ich tworzeniem i stosowaniem. W przeciwieństwie do RT-PCR, udoskonalenie pomiaru przeciwciał wymaga czasu i wymaga wyprodukowania składników wirusowych, które następnie muszą zostać oczyszczone i wystandaryzowane. Aby sprawdzić, czy testy te są przydatne, potrzebne są bardzo starannie zebrane zestawy próbek pacjentów.
Test na przeciwciała należy sprawdzić z wieloma różnymi próbkami, nie tylko po to, aby zrozumieć dokładność, ale także po to, aby wiedzieć, jak długo po zakażeniu próbka staje się pozytywna i jak długo pozostaje pozytywna po wyzdrowieniu pacjenta. Należy to zrobić z wieloma różnymi pacjentami, ponieważ każda osoba wytwarza unikalny zestaw przeciwciał.
Wymaz w szczelnie zamkniętej sterylnej probówce. Ben Birchall/PA Drut/PA Obrazy
W przeciwieństwie do tego, wykrywanie RT-PCR można ocenić, biorąc znaną ilość wirusa i sprawdzając wynik. Wirus był hodowany w laboratoriach od kilku tygodni po zidentyfikowaniu pierwszych pacjentów w Wielkiej Brytanii, więc od jakiegoś czasu dysponujemy dokładnym testem RT-PCR. Ale wymagania pracy przeciążonych scentralizowanych laboratoriów zdolnych do prowadzenia dużej liczby RT-PCR sprawiają, że jest to stosunkowo powolne i drogie.
Testy laboratoryjne a zestawy do testów domowych
Szybkie testy – które działają jak testy ciążowe (ale wykrywają przeciwciała przeciwwirusowe zamiast hormonów ciążowych) – z drugiej strony są szybsze i potencjalnie tańsze, ale mają mniejszą dokładność niż metody laboratoryjne.
Inny rodzaj wyniku. Africa Studio / Shutterstock
Zamiast probówki, testy te wykorzystują specjalnie zmodyfikowany papier. Próbka krwi przepływa wzdłuż papieru i daje dobrze znane paski „jedna linia = ujemna, dwie linie = dodatnie”.
Szybkie testy są szybkie w produkcji i łatwe w użyciu, ale muszą być starannie zaprojektowane i zatwierdzone, dlatego nie zostały zatwierdzone do użytku i nie widzieliśmy jeszcze powszechnego oficjalnego stosowania. Kontrola jakości i walidacja zwiększają koszty tych testów: nieuregulowany test można kupić za mniej niż 50 pensów – i może nawet działać – w porównaniu z certyfikowanym szybkim testem, który zwykle kosztuje około 5 funtów.
Podobnie jak w przypadku szczepionek, absolutnie niezbędne jest, aby każdy test był dokładny i bezpieczny, a to wymaga czasu i pieniędzy. Niedokładne testy w obecnej epidemii mogą być druzgocące – wyobraź sobie, że wynik testu był negatywny, ale zostałeś zainfekowany, wyszedłeś i zaraziłeś więcej osób. Niektóre z tych testów mają dokładność około 80% – zostało to intensywnie zbadane pod kątem wielu ważnych infekcji wirusowych takich jak denga – co brzmi świetnie, z wyjątkiem tego, że co piąty wynik testu jest błędny.
Błąd zmienia się wraz z chorobą. W przypadku niektórych infekcji testy mogą dać pozytywny wynik, jeśli nie miałeś koronawirusa, ponieważ masz przeciwciała przeciwko czemuś podobnemu. W przypadku większości tych szybkich testów można odczytać wynik negatywny tylko dlatego, że linia jest słabo widoczna.
Nawet jeśli test działa idealnie w teście laboratoryjnym, bez przeszkolenia łatwo popełnić błąd podczas ich używania. Kolejną zaletą testów laboratoryjnych nad szybkimi testami domowymi jest większa dokładność. Łącząc wiele testów, na przykład przeciwko wielu różnym fragmentom wirusów, można zwiększyć dokładność. Ale dzieje się to kosztem konieczności poświęcenia większej ilości czasu i specjalistycznej interpretacji, nie wspominając o sprzęcie laboratoryjnym.
w rozwoju
Ten kontrast między dokładnymi, ale pracochłonnymi testami laboratoryjnymi a mniej dokładnymi, ale przenośnymi szybkimi testami, jest powodem, dla którego grupy badawcze, takie jak nasza na Uniwersytecie w Reading, ciężko pracują rozwijać nowatorska mikrobiologia i technologia badania krwi.
Jednym z głównych celów innowatorów jest umożliwienie wykonywania wielu testów laboratoryjnych w jednym małym, przenośnym i szybkim urządzeniu. Jednocześnie rosnąca skala konwencjonalnych, zwalidowanych testów, na przykład poprzez zwiększenie zdolności testowych NHS, jest równie ważna dla śledzenia i śledzenia COVID-19 w miarę rozwoju obecnej pandemii.
Mam nadzieję, że obecna pilna potrzeba testów przyczyni się zarówno do szybkiego przyjęcia innowacyjnej technologii, jak i jednocześnie do przyspieszenia nasza zdolność do wykrywania drobnoustrojów i wirusów przy użyciu wypróbowanych i przetestowanych metod laboratoryjnych.
O autorze
Alexander Edwards, profesor nadzwyczajny technologii biomedycznych, University of Reading
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
