Koronawiurs SARS-CoV-2 diagnostyka - jakie badania są obecnie dostępne i na czym polegają?

Diagnostyka zakażenia SARS-CoV-2 jest przedmiotem ogromnego zainteresowania naukowców, klinicystów i wielu firm zajmujących się badaniami diagnostycznymi. Jednak ich wiarygodność jest wciąż przedmiotem debat zarówno towarzystw naukowych, jak i personelu medycznego. Coraz więcej na rynku dostępnych jest opcji badań dla klientów indywidualnych, wcześniej zarezerwowanych tylko dla ośrodków opieki medycznej. Dowiedz się, jakie badania są obecnie dostępne, na czym polegają i jakie są rzeczywiste korzyści z ich wykonania.
Koronawirus SARS-CoV-2 jak wygląda diagnostyka?

Koronawirus SARS-CoV-2 rodzaje testów

W diagnostyce laboratoryjnej w kierunku zakażenia SARS-CoV-2 dostępne są testy molekularne (genetyczne), serologiczne i antygenowe.

Koronawirus testy.

Szacowana zmienność w wykrywalności wirusa różnymi metodami diagnostycznymi w zależności
od czasu od wystąpienia objawów.  

Koronawirus SARS-CoV-2 wykrywalność.

Koronawirus SARS-CoV-2 test genetyczny

Testy molekularne opierają się na wykrywaniu w określonym materiale biologicznym, przeważnie z dróg oddechowych, materiału genetycznego (RNA) wirusa (stąd są również nazywane genetycznymi). Wykorzystują one metodę RT-PCR (ang. reverse-transc.ripton polymerase chain reacton), czyli reakcję łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkrypcją (technika powszechnie stosowana w biologii molekularnej do wykrywania materiału genetycznego).

Testy molekularne (np. PCR) z użyciem materiału z dróg oddechowych są rekomendowaną metodą identyfikacji i laboratoryjnego potwierdzenia zakażenia SARS-CoV-2 (WHO, Światowa Organizacja Zdrowia).

Badania RT-PCR

Materiał do badania RT-PCR może pochodzić:

  • z górnych dróg oddechowych: wymaz z jamy nosowo-gardłowej lub gardła, wydzielina z nosogardła – najczęściej pobierany materiał do badania,
  • z dolnych dróg oddechowych plwocina lub wydzielina pobrana z płuc (pobrane podczas bronchoskopii) – najbardziej czuły materiał do badania, 
  • ze stolca,
  • z krwi. 

Wykonanie testu wykrywającego materiał genetyczny wirusa (RT-PCR) jest podstawą rozpoznania zakażenia SARS-CoV-2. Wykrycie materiału genetycznego wirusa jest możliwe tylko w aktywnej fazie COVID-19. U większości zakażonych osób RNA wirusa było wykrywalne już w dniu pojawienia się objawów, a najwyższą ilość cząsteczek wirusa w drogach oddechowych odnotowano w pierwszym tygodniu od wystąpienia objawów. 

Koronawirus struktura.

Ich zaletą jest szybkie uzyskanie wyników – już po 3-4 godzinach od momentu oddania próbki do laboratorium (czas otrzymania wyników badania może się różnić między laboratoriami).

Wynik obrazuje stan z momentu pobrania materiału do badania. Wynik dodatni potwierdza aktualne zakażenie wirusem. Są sytuacje, gdy wynik testu RT-PCR może mieć wynik negatywny mimo zakażenia SARS-CoV-2. Jest to związane z tym, że we wstępnej fazie zakażenia ilość wirusa jest jeszcze zbyt mała, aby test był w stanie go wykryć.

Podobnie, gdy upłynął pewien czas od zachorowania i osoba, która przebyła chorobę już nie ma lub ma zbyt mało cząsteczek wirusa w organizmie. Wtedy wynik testu także będzie ujemny. Wynik każdorazowo musi być skonsultowany z lekarzem a jego interpretacja powinna przebiegać z uwzględnieniem obrazu klinicznego i wywiadu epidemiologicznego.

Ilość wirusa w różnych materiałach biologicznych różni się, co więcej w jednym materiale może zostać wykryty a w innym, nawet pobranym od tej samej osoby, już nie. Największą czułość wykazano dla badania z BAL (płukania oskrzelowo-pęcherzykowego, ang. bronchoalveolar lavage), plwociny i wymazu z nosa.

Koronawirus interpretacja wyników testu molekularnego (RT-PCR).

Badania kontrolne u osób zakażonych

Badanie kontrolne wykonuje się po przynajmniej 10-14 dniach od pierwszego pozytywnego testu w kierunku zakażenia SARS-CoV-2. Dwa wyniki ujemne uzyskane z wymazów pobranych przynajmniej w odstępie 24-48 godzin, potwierdzają eliminację wirusa z dróg oddechowych. Ze względu na dłuższe wydalanie wirusa z kałem konieczne jest zachowanie wzmożonego reżimu sanitarnego przez kolejne 7 dni.

Zasada wykonywania badań kontrolnych z użyciem testu molekularnego (RT-PCR)

Koronawiurs zasada wykonywania badań kontrolnych.

Koronawirus test antygenowy

Test antygenowy polega na wykrywaniu antygenów wirusa (czyli struktur rozpoznawanych przez organizm ludzki jako obce, które pobudzają układ odpornościowy do działania). Antygeny są wykrywalne tylko w początkowej fazie choroby, gdy wirus aktywnie replikuje (namnaża się) i na tym etapie te testy mogłyby znaleźć zastosowanie. Obecnie, ze względu na brak odpowiedniej walidacji, nie są zalecane jako metoda wykrywania zakażenia SARS-CoV-2.

Czym jest walidacja testu laboratoryjnego?

Walidacja testu laboratoryjnego jest wykonywana, aby określić zasadność stosowania danej metody wykrywania wirusa w laboratorium. Zwykle nowy test (np. antygenowy) porównuje się już z istniejącym, który jest używany w praktyce klinicznej – w tym przypadku molekularnym (RT-PCR).

Walidacja pozwala ocenić wiarygodność otrzymanych wyników w nowym modelu testu (m.in. liczbę uzyskanych wyników fałszywie dodatnich i fałszywie ujemnych – na tej podstawie określa się czułość i swoistość danego testu) i czy jest ona akceptowalna (porównywalna lub wyższa w porównaniu z dostępnym już testem, który jest stosowany w praktyce). 

WHO zaleca, by w praktyce stosować tylko te testy, które zostały zwalidowane w określonej populacji i warunkach (szpitalnych czy ambulatoryjnych). Ryzykiem stosowania niewiarygodnego testu jest uzyskiwanie dużej liczby wyników fałszywie dodatnich lub ujemnych u badanych.

WHO nie zaleca stosowania szybkich testów antygenowych w kierunku zakażenia SARS-CoV-2 w warunkach  innych niż badawcze. Nie powinny być one brane pod uwagę w podejmowaniu decyzji przez lekarza.

Koronawirus SARS-CoV-2 badanie przeciwciał

Badania serologiczne polegają na wykrywaniu przeciwciał wytworzonych przez organizm w odpowiedzi na kontakt z wirusem SARS-CoV-2 (nie wykrywają one samego wirusa). Przeciwciała to cząstki białkowe wytwarzane przez komórki układu odpornościowego, które chronią organizm przez obcymi strukturami (antygenami), np. podczas infekcji wirusowej. W testach wykrywa się najczęściej przeciwciała klasy IgG i/lub IgM, czasem również IgA. Materiałem do badania jest krew. 

Najwyższe stężenie przeciwciał po zakażeniu wirusem SARS-CoV-2 pojawia się zwykle w 2.-3. tygodniu od wystąpienia objawów. Stężenie przeciwciał IgM zmniejsza się jako pierwsze – praktycznie zanika do 7 tyg., przy czym przeciwciała IgG utrzymują się we krwi dłużej – powyżej 7 tyg. od wystąpienia objawów. Produkcja przeciwciał zależy od wielu czynników, m.in. wieku, stanu odżywienia, innych infekcji współistniejących (np. HIV, grypy), ciężkości choroby. 

Większość osób wytworzy przeciwciała dopiero w drugim tygodniu po wystąpieniu objawów. Jest to tzw. okno serologiczne czyli czas od momentu zakażenia do wytworzenia przez zakażony organizm przeciwciał. Dla wirusa SARS-CoV-2 okno serologiczne wynosi ok. 7-14 dni.

Wynik dodatni (obecność przeciwciał IgG i/lub IgM) może wskazywać na kontakt z SARS-CoV-2, ale nie jest podstawą do rozpoznania zakażenia – w tym celu konieczne jest również wykonanie testu RT-PCR. Badanie przeciwciał nie pozwala na określenie, kiedy osoba przebyła infekcję. 

Badania przeciwciał anty-SARS-CoV-2 mogą być wykorzystywane:

  • do rozpoznań retrospektywnych u osób, które miały infekcję, ale przebiegła ona bezobjawowo lub miała łagodny przebieg – jako uzupełnienie testów molekularnych (musi być jednocześnie uzyskany negatywny wynik testu RT-PCR),
  • badaniach epidemiologicznych – by określić, jaki procent osób nabył już odporność na SARS-CoV-2. 

Materiałem do badania jest krew (osocze lub surowica krwi). Wynik testu uzyskuje się zwykle już po 15 minutach (czas otrzymania wyników badania może się różnić między laboratoriami). Wynik ujemny nie wyklucza zakażenia SARS-CoV-2. Należy wziąć pod uwagę możliwe opóźnienie organizmu w produkcji przeciwciał.

Obecność przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w klasie IgG łącznie z ujemnym wynikiem testu molekularnego może wskazywać na przebyte zakażenie i wyleczenie. Obecnie za jedyne badania przeciwciał SARS-CoV-2 o potwierdzonej jakości uważa się testy z krwi żylnej wykonywane w laboratoriach metodą immunoenzymatyczną (ELISA) lub chemiluminescencji (CLIA).

Inne testy przeciwciał, w tym szybkie testy kasetkowe, nie są zalecane ze względu na brak badań potwierdzających ich wiarygodność.

WHO nie rekomenduje wykonywania badania przeciwciał z użyciem szybkich testów diagnostycznych (kasetkowych).

Koronawirus SARS-CoV-2 badania obrazowe

Lekarz prowadzący może zlecić wykonanie badania obrazowego. U pacjentów z przebiegiem łagodnym lub bezobjawowym nie są one konieczne.

Wśród badań obrazowych z podejrzeniem lub stwierdzonym COVID-19 wykonuje się:

  • badanie rentgenowskie (rtg) płuc, które służy wykryciu zmian w płucach i ocenie dynamiki zmian, np. u pacjentów z utrzymującym się kaszlem i/lub dusznością,
  • tomografię komputerową (TK), która może być pomocna w rozpoznaniu COVID-19 (wymagany jest również test molekularny RT-PCR), a także pozwala na wykrywanie zmian w płucach oraz ocenę ich dynamiki, identyfikuje również inne schorzenia (np. zatorowość płucną),
  •  i/lub ultrasonografię klatki piersiowej i płuc, która pozwala na wczesne wykrycie zapalenia płuc, jest wykonywana na różnych etapach choroby. 

Koronawirus SARS-CoV-2 wskazania do badania

Wskazaniem do wykonania badania RT-PCR jest przypadek podejrzenia COVID-19, czyli: „ostra infekcja dróg oddechowych o nagłym początku i przynajmniej jeden z objawów: gorączka, kaszel, duszność lub wykrycie przeciwciał w badaniu serologicznym oraz przynajmniej jedno z poniższych:

  • bliski kontakt z potwierdzonym lub prawdopodobnym przypadkiem COVID-19 w ostatnich 14 dniach,
  • ciężki stan wymagający hospitalizacji przy braku innej etologii mogącej tłumaczyć obraz kliniczny”.

Lekarz może zlecić dodatkowo wykonanie testu na zakażenia innymi patogenami (np. wirusem grypy).

Wyniki badań laboratoryjnych powinny być zawsze interpretowane przez lekarza, z uwzględnieniem aktualnie występujących objawów, chorób współistniejących i danych epidemiologicznych.

Ograniczenia diagnostyki molekularnej (RT-PCR)

  • Materiał genetyczny wirusa jest wykrywany jedynie na początku infekcji.
  • Na wynik ma duży wpływ prawidłowość pobrania wymazu oraz właściwy sposób transportu próbki – ryzyko wyników fałszywie ujemnych. 
  • Czułość badania w wykrywaniu zakażenia to 60-80 proc. dlatego pojedynczy wynik ujemny nie powinien być traktowany jako jedyne kryterium diagnostyczne. 

Ograniczenia diagnostyki serologicznej (badania przeciwciał)

  • Przeciwciała pojawiają się w przebiegu zakażenia dość późno. 
  • Obecność przeciwciał potwierdza kontakt pacjenta z wirusem, ale nie jest dowodem na aktualną obecność wirusa w organizmie. 
  •  Badanie nie jest przydatne do diagnostyki ostrych objawów
  • Możliwe wyniki fałszywie dodatnie z powodu reakcji krzyżowych z innymi patogenami oraz u osób z chorobami autoimmunologicznymi. 
  • Nie mogą być stosowane do diagnostyki aktualnego zakażenia ani do oceny skuteczności leczenia. 
  • Dodatnie wyniki nie powinny być podstawą do diagnozowania ani informowania o fazie zakażenia, aby ostatecznie potwierdzić zakażenie SRAS-CoV-2 należy wykonać badanie molekularne RT-PCR.

Pobierz plik: Koronawirus SARS-CoV-2 diagnostyka (PDF)

Referencje:

  1. htps://www.who.int/news-room/commentaries/detail/advice-on-the-use-of-point-of-care-immunodiagnostc-tests-for-covid-19
  2. htps://www.mp.pl/pacjent/badania_zabiegi/234787,diagnostyka-laboratoryjna-covid-19
  3. World Health Organizaton. Laboratory testng for coronavirs disease (COVID-19) in suspected human cases. Interim guidance, 19 march 2020
  4. Wymagania dotyczące pobrania i transport materiału do badań metodą RT-PCR w kierunku zakażeń układu oddechowego powodowanych przez koronawirusy (SARS;MERS; SARS-CoV-2-COVID-19), https://www.pzh.gov.pl/wpcontent/uploads/2020/02/Wymagania-dotycz%C4%85ce-materia%C5%82u-do-bada%C5%84-COVID-19-29.02.2020.pdf (dostęp: 27.04.2020 r.)
  5. McIntosh K. Coronavirus disease 2019 (COVID-19): epidemiology, virology, clinical features, diagnosis, and preventon. UpToDate, Topic 126981 Version 57.0.
  6. Agencja Oceny Technologii Medycznych i Taryfikacji. Zalecenia w COVID-19. Wersja 1.0 – 23.04.2020 r.
  7. Walton R.M. Validaton of laboratory tests and methods. Seminars in Avian and Exotc Pets Medicine 2001; 10(2): 59-65.
  8. htps://www.who.int/news-room/commentaries/detail/advice-on-the-use-of-point-of-care-immunodiagnostc-tests-for-covid-19
  9. htps://www.cebm.net/covid-19/what-tests-could-potentally-be-used-for-the-screening-diagnosis-and-monitoring-of-covid-19-and-what-are-their-advantagesand-disadvantages/
  10. Zhao J, Yuan Q, Wang H, et al. Antbody responses to SARS-CoV-2 in patents of novel coronavirus disease 2019. Clin Infect Dis 2020
  11. Flisiak R., Horban A., Jaroszewicz J. i wsp. Zalecenia postępowania w zakażeniach SARS-CoV-2 Polskiego Towarzystwa Epidemiologów i Lekarzy Chorób Zakaźnych
    Wersja 24.03.2020 r.
  12. Sethuraman N., Jeremiah S.S., Ryo A. Interpretng diagnostc tests for SARS-CoV-2. JAMA; 6 May 2020, doi:10.1001/jama.2020.8259

Prezentowanych informacji o charakterze medycznym nie należy traktować jako wytycznych postępowania medycznego w stosunku do każdego pacjenta. O postępowaniu medycznym, w tym o zakresie i częstotliwości badań diagnostycznych i/lub procedur terapeutycznych decyduje lekarz indywidualnie, zgodnie ze wskazaniami medycznymi, które ustala po zapoznaniu się ze stanem pacjenta. Lekarz podejmuje decyzję w porozumieniu z pacjentem. W przypadku chęci realizacji badań nieobjętych wskazaniami lekarskimi, pacjent ma możliwość ich odpłatnego wykonania.
Prezentowanych informacji o charakterze medycznym nie należy traktować jako wytycznych postępowania medycznego w stosunku do każdego pacjenta. O postępowaniu medycznym, w tym o zakresie i częstotliwości badań diagnostycznych i/lub procedur terapeutycznych decyduje lekarz indywidualnie, zgodnie ze wskazaniami medycznymi, które ustala po zapoznaniu się ze stanem pacjenta. Lekarz podejmuje decyzję w porozumieniu z pacjentem. W przypadku chęci realizacji badań nieobjętych wskazaniami lekarskimi, pacjent ma możliwość ich odpłatnego wykonania.
autor Agata Stróżyk, Specjalista ds. Informacji Medycznej, Dietetyk, Beata Tarnowska, Specjalista ds. Informacji Medycznej Medicover
konsultacja merytoryczna lek. Agnieszka Motyl, specjalista epidemiologii, lekarz medycyny podróży
Data dodania 14.05.2020
Data ostatniej aktualizacji 14.05.2020