Czy testy serologiczne mogą znaleźć zastosowanie w diagnostyce zakażenia SARS-CoV-2?

06.04.2020
dr n. med. Weronika Rymer, Klinika Chorób Zakaźnych, Chorób Wątroby i Nabytych Niedoborów Odpornościowych, Uniwersytet Medyczny im. Piastow Śląskich we Wrocławiu

Czy testy serologiczne mogą znaleźć zastosowanie w diagnostyce zakażenia SARS-CoV-2?

Skróty: CDC (Centers for Disease Control and Prevention) – (amerykańskie) Centra Kontroli i Prewencji Chorób, COVID-19 (coronavirus disease) – choroba spowodowana przez SARS-CoV-2, PPE (personal protective equipment) – środki ochrony indywidualnej, PTEiLChZ – Polskie Towarzystwo Epidemiologów i Lekarzy Chorób Zakaźnych, SARS (severe acute respiratory syndrome) – zespół ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej, SARS-CoV-2 – koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2

Na rynku pojawiło się wiele tanich i prostych do wykonania testów diagnostycznych wykrywających przeciwciała w klasach IgM i IgG, przeznaczonych do diagnostyki zakażenia SARS-CoV-2. Większość z nich to testy wykorzystujące metodę immunochromatografii i dające wynik w ciągu kilkunastu minut. Ze względu na niską cenę i krótki czas oczekiwania na wynik wydają się one atrakcyjne w porównaniu z testami molekularnymi – jedynymi obecnie zalecanymi do diagnostyki zakażenia SARS-CoV-2 (porównanie testów serologicznych i molekularnych – p. tab. 1). Czy zatem można wykorzystać testy serologiczne do diagnostyki zakażenia SARS-CoV-2?

Tabela 1. Porównanie cech testów molekularnych i testów serologicznych wykorzystywanych w diagnostyce zakażenia SARS-CoV-2
CechaTesty molekularneTesty serologiczne
co wykrywa test materiał genetyczny wirusa przeciwciała produkowane przez limfocyty B chorego
materiał biologiczny do badańpłyny pobrane z dolnych dróg oddechowych (aspirat przeztchawiczy lub popłuczyny oskrzelikowo-pęcherzykowe), nieindukowana plwocina, wymaz i aspirat z części nosowej gardła, krew (tylko w 1. tyg. choroby)krew
przydatność w rozpoznawaniu aktywnego zakażenia duża mała
przydatność w potwierdzeniu zakażeniatylko w okresie replikacji wirusa przeciwciała są wykrywane również po wyleczeniu, gdy wirus już się nie mnoży
zastosowanie wykrywanie aktywnego zakażenia badania populacyjne, epidemiologiczne
cena wysoka niska
czas wykonania badania ok. 4 h, czas zależy od dostarczenia próbki do laboratoriumkilkanaście minut

Testy molekularne wykrywają materiał genetyczny wirusa, wynik dodatni wskazuje zatem na obecność wirusa i jest uznawany za dowód toczącego się zakażenia. Ponieważ COVID-19 jest chorobą o ostrym przebiegu z potencjalnie groźnymi powikłaniami i o bardzo krótkim okresie wylęgania, rozpoznanie aktywnego zakażenia ma istotne znaczenie w ustaleniu dalszego postępowania klinicznego oraz ustaleniu osób z kontaktu, które mogły ulec zakażeniu, w celu poddania ich kwarantannie, zanim się u nich rozwinie zakażenie. Testy te mają jednak pewne wady, takie jak stosunkowo wysoka cena, ograniczony dostęp do laboratoriów wykonujących badania molekularne i wyposażonych w drogi sprzęt oraz konieczność ich wykonywania przez personel przeszkolony w zakresie badań molekularnych. Obecnie coraz częściej są dostępne systemy automatyczne, z których mogą korzystać laboratoria niespecjalizujące się w diagnostyce molekularnej, nie wpływa to jednak istotnie na cenę badania. Czas wykonania badania wynosi zwykle około 4 godzin, jednak ograniczona dostępność laboratoriów znacznie wydłuża czas od pobrania materiału do badania do otrzymania wyniku przez lekarza czy inspektora sanitarnego.4,5
Testy molekularne charakteryzują się dużą swoistością i czułością. Należy jednak pamiętać o dodatkowych czynnikach, które mogą wpłynąć na ostateczny wynik testu:
1) materiał może zostać pobrany do badania:
   a) zbyt wcześnie lub zbyt późno i nie zostanie uchwycony moment, w którym wirus już lub jeszcze znajduje się w pobranym materiale biologicznym w ilości wystarczającej do wykrycia; rodzaj pobranego materiału również ma wpływ na czułość wykonanego testu (najmniejsza w przypadku wymazu gardła, największa w przypadku materiału z dolnych dróg oddechowych [popłuczyny oskrzelowo-pęcherzykowe, aspirat z tchawicy])
   b) niewłaściwie (np. wymazówką wykonaną z materiału, który doprowadzi do rozpadu kwasu nukleinowego) lub może ulec zniszczeniu w czasie transportu do laboratorium (jeśli nie będą zachowane odpowiednie warunki, np. temperatura)
   c) w zbyt małej ilości
2) mogą zostać popełnione błędy laboratoryjne prowadzące do otrzymania wyniku fałszywie dodatniego (np. zanieczyszczenie próbki) albo ujemnego (niewłaściwe wykonanie badania).

Testy serologiczne opracowane do diagnostyki COVID-19 wykrywają przeciwciała (oferowane na rynku polskim testy kasetkowe oznaczają przeciwciała w klasach IgM i IgG). Wprawdzie producenci podają dane na temat czułości i swoistości swoich testów, to jednak brak oceny przez niezależne instytucje sprawia, że należy podchodzić z ostrożnością do interpretacji uzyskanych wyników. Decydując się na wprowadzenie do diagnostyki zakażenia SARS-CoV-2 metod serologicznych, należy też pamiętać o ich niedoskonałościach.4-7
Do pojawienia się swoistych przeciwciał potrzeba czasu – jest to tzw. okno serologiczne. Układ odpornościowy po rozpoznaniu nowego patogenu uruchamia odpowiedź adaptacyjną humoralną i komórkową. Na okno serologiczne wpływają:
1) czas, jakiego układ odpornościowy potrzebuje do rozwinięcia odpowiedzi adaptacyjnej na zakażenie i rozpoczęcie wytwarzania przeciwciał, oraz
2) czułość testu, warunkowana m.in. jego zdolnością do wykrywania przeciwciał w małym stężeniu. Dynamika pojawiania się przeciwciał w COVID-19 wydaje się podobna jak w innych zakażeniach wirusowych o ostrym przebiegu – jako pierwsze pojawiają się przeciwciała w klasie IgM, następnie przeciwciała w klasie IgG. Czas utrzymywania się przeciwciał nie został jeszcze jednoznacznie określony. Brak pełnych danych na temat dynamiki odpowiedzi immunologicznej w zakażeniu SARS-CoV-2 sprawia, że testy serologiczne mają bardzo ograniczone zastosowanie. Nie ma również wiarygodnych danych dotyczących czasu, w jakim zachodzi serokonwersja w COVID-19.6,7

W zakażeniach o ostrym i krótkotrwałym przebiegu pojawienie się przeciwciał zwykle zbiega się w czasie ze spadkiem replikacji patogenu, dlatego wyniki testów serologicznych, które nie wykrywają antygenów drobnoustroju, a tylko przeciwciała gospodarza, zwykle są ujemne w czasie trwania replikacji, a stają się dodatnie po zakażeniu. To znacznie ogranicza wykorzystanie tych testów w diagnostyce toczącego się zakażenia i dlatego do rozpoznawania zakażenia SARS-CoV-2 używa się metod molekularnych.
Kolejny problem związany z testami serologicznymi to możliwość reakcji krzyżowych. Pierwszym krokiem w opracowywaniu testów serologicznych jest wytypowanie antygenów, przeciwko którym tworzone są przeciwciała, oraz sprawdzenie, czy powstające przeciwciała są swoiste tylko dla danego patogenu. Na przykład Guo i wsp.1 stwierdzili, że wytypowane przez nich antygeny nie reagują z przeciwciałami przeciwko innym koronawirusom poza SARS-CoV-1, co wynikało z 90,5% homologii wytypowanych białek obu wirusów. To ogranicza możliwość zastosowania testu u osób, które przebyły SARS w czasie epidemii w latach 2002–2003. Nie można wykluczyć, że niektóre testy będą wykrywać przeciwciała związane z przebyciem zakażenia innymi koronawirusami, dlatego trzeba bardzo ostrożnie podchodzić do interpretacji wyników, dopóki nie pojawią się certyfikowane testy serologiczne. Obecnie trwają prace w CDC nad opracowaniem testu serologicznego SARS-CoV-2 na potrzeby dochodzeń epidemiologicznych i diagnostyki retrospektywnej COVID-19.

strona 1 z 2
Zbiórka dla szpitali w Ukrainie!
Aktualna sytuacja epidemiologiczna w Polsce Covid - aktualne dane

COVID-19 - zapytaj eksperta

Masz pytanie dotyczące zakażenia SARS-CoV-2 (COVID-19)?
Zadaj pytanie ekspertowi!