×
COVID-19: wiarygodne źródło wiedzy

Koronawirus SARS-CoV-2 – jakie są rodzaje badań przeciwciał?

dr n. med. Karolina Karabin
biolog molekularny, diagnosta laboratoryjny, konsultant ds. żywienia i stylu życia
Koronawirus SARS-CoV-2 – jakie są rodzaje badań przeciwciał?
Fot. istockphoto.com

Pomimo opracowania szczepionki przeciwko SARS-CoV-2, pandemia nie ustępuje i wciąż istnieje duże zapotrzebowanie na testowanie pacjentów. Badania molekularne oparte na łańcuchowej reakcji polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-PCR) to testy rekomendowane przez Światową Organizację Zdrowia (WHO), które mogą bezpośrednio potwierdzić aktywne zakażenie koronawirusem. Innym podejściem jest ocena we krwi stężenia przeciwciał skierowanych przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2.

Co to są przeciwciała i jak powstają?

Przeciwciała są białkami odpornościowymi wytwarzanymi przez komórki układu odpornościowego po kontakcie z czynnikami, które stanowią zagrożenie dla zdrowia np. SARS-CoV-2. Warto wiedzieć, że w naszym organizmie znajduje się cała pula różnych przeciwciał, które sumarycznie składają się na przeciwciała wytworzone przeciwko określonym białkom wirusów, bakterii, pasożytów, a nawet cząsteczkom pokarmowym. Dlatego mówi się, że każde przeciwciało jest wytwarzane specyficznie przeciwko określonemu czynnikowi, np. białkom SARS-CoV-2. Głównym zadaniem przeciwciał jest unieszkodliwienie cząsteczek, przeciwko którym zostały wytworzone.

Specyficzne przeciwciała są również wytwarzane w odpowiedzi na szczepienie i wtedy mogą stanowić wskaźnik jego skuteczności.

Jakie są rodzaje przeciwciał?

W organizmie występuje kilka rodzajów przeciwciał, czyli klas. Między sobą różnią się one m.in. budową, stężeniem w płynach ustrojowych (np. krwi, ślinie), właściwościami biologicznymi. Wyróżnia się następujące klasy przeciwciał:

  • IgG
  • IgM
  • IgA
  • IgE
  • IgD

Trzy pierwsze klasy wykorzystuje się w diagnostyce laboratoryjnej SARS-CoV-2.

Każde przeciwciało jest wytwarzane specyficznie przeciwko określonemu fragmentowi białka koronawirusa. Najczęściej jest to białko kolca (w skrócie S od angielskiego słowa spike) oraz białko nukleokapsydu (w skrócicie N od angielskiego słowa nucleocapsid). Zarówno białko S, jak i białko N wywołują intensywną odpowiedź odpornościową przeciwko SARS-CoV-2. Z tego powodu dostępne testy diagnostyczne badają specyficzne przeciwciała IgM, IgG i IgA właśnie przeciwko tym białkom koronawirusa.

Kiedy i u kogo wykonać badanie przeciwciał?

Badanie przeciwciał przeciwko SARS-CoV-2 odpowie na pytanie, czy nasz układ odpornościowy miał kontakt z wirusem. Bez względu na to, czy mieliśmy typowe objawy zakażenia (jak np. kaszelgorączka), czy było ono bezobjawowe. Badanie przeciwciał przeciwko koronawirusowi można wykonać w dowolnym momencie u osób bez objawów COVID-19. Pozwoli to na potwierdzenie przebytego zakażenia koronawirusem oraz to, czy jesteśmy ozdrowieńcami i możemy być dawcami osocza dla chorych na COVID-19. Należy pamiętać, że przeciwciała mogą być też wykrywane u osób, które są w momencie badania zakażone SARS-CoV-2. Ich ujemny wynik nie wyklucza toczącego się zakażenia.

Badanie przeciwciał mogą wykonać również osoby, które niedawno przebyły zakażenie grypopodobne, przeziębienie lub miały kontakt z osobą zakażoną SARS-CoV-2 i nie miały wykonywanego badania molekularnego. W tym celu najlepiej wykonać badanie przeciwciał po około 7–21 dniach od wystąpienia pierwszych objawów wskazujących na zakażenie lub kontaktu z osobą zakażoną.

Ponadto od kiedy dostępna jest szczepionka przeciwko SARS-CoV-2, można sprawdzić, czy organizm wytworzył odpowiedni poziom przeciwciał ochronnych. A także odróżnić, czy przeciwciała powstały w wyniku kontaktu z koronawirusem, czy pod wpływem szczepienia.

Pamiętajmy jednak, że badania poziomu przeciwciał nie należy wykonywać u osób z objawami do potwierdzenia lub wykluczenia zakażenia SARS-CoV-2, ponieważ badanie przeciwciał nie odpowie jednoznacznie na pytanie, czy jesteśmy aktualnie zakażeni. W tym celu należy wykonać test antygenowy lub molekularny.

Na czym polega badanie przeciwciał?

Do identyfikacji przeciwciał przeciwko SARS-CoV-2 stosuje się tzw. metody serologiczne, które pośrednio mierzą odpowiedź organizmu na zakażenie. Najczęściej w laboratoriach medycznych stosuje się badania oparte na metodzie immunoenzymatycznej ELISA i jej odmianach (np. CLIA), które pozwalają na wychwytywanie specyficznych przeciwciał przeciwko koronawirusowi z krwi pacjenta. W celu wykonania badania pobiera się krew żylną ze zgięcia łokciowego, a wynik jest dostępny w ciągu 24–48 godzin.

W przypadku tzw. szybkich testów kasetkowych, które zwykle nie są badaniami wykonywanymi w laboratorium, tylko w punktach medycznych, wykorzystuje się metody immunochromatograficzne. Zasada działania testów kasetkowych przypomina testy ciążowe, które są powszechnie dostępne w aptekach. Do wykonania badania potrzeba kilku kropel krwi pobranej z palca. Wynik zwykle uzyskuje się w ciągu kilkunastu minut od pobrania krwi.

Jak interpretować wynik badania przeciwciał?

Aby prawidłowo zinterpretować wynik badania przeciwciał przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2, trzeba zrozumieć, jak działa nasza odpowiedź odpornościowa. Po wniknięciu koronawirusa do organizmu na początkowym etapie dochodzi do intensywnej produkcji przeciwciał IgM przeciwko białkom wirusa. Dlatego ich obecność we krwi może świadczyć o niedawnym lub aktualnie toczącym się zakażeniu.

Wraz z trwaniem zakażenia przeciwciała IgM zanikają i są zastępowane bardziej trwałymi przeciwciałami IgG. Dlatego w przejściowym okresie zakażenia można mieć we krwi jednocześnie przeciwciała IgM i IgG przeciwko koronawirusowi. Natomiast kiedy wirus zostanie wyeliminowany i wyzdrowiejemy, w naszym organizmie będą utrzymywać się przeciwciała IgG. To jak długo się one utrzymują jest kwestią indywidualną, a badania pokazują, że średnio jest to około 6 miesięcy. Obecność jedynie przeciwciał IgG (bez IgM) przeciwko koronawirusowi wskazuje na przebyte zakażenie.

Posiadanie przeciwciał przeciwko koronawirusowi (wynik pozytywny IgG) prawdopodobnie może zapewnić nam ochronę przed ponownym zakażeniem. Jednak obecnie nie wiemy, jak długo taka ochrona może trwać i czy chroni przed nowo powstającymi wariantami koronawirusa. Dodatkowo, mimo że sami możemy ponownie nie zachorować, to prawdopodobnie możemy przenosić biernie wirusa, dlatego obecność przeciwciał przeciwko koronawirusowi nie zwalnia nas z noszenia maseczki i zachowania dystansu społecznego.

Tabela 1. Interpretacja wyników badania przeciwciał przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2
Badane przeciwciała Interpretacja wyniku badania
IgM (+) i IgG (-) przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2
lub
IgM (+) i IgG (+) przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2
Wynik może świadczyć o aktywnym lub niedawnym zakażeniu koronawirusem, również tym bezobjawowym. Wynik taki wymaga wykluczenia aktywnego zakażenia, dlatego w takim przypadku wskazane jest wykonanie badania molekularnego w kierunku SARS-CoV-2.
IgM (-) i IgG (+) przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2 Wynik może świadczyć o przebytym i zakończonym zakażeniu SARS-CoV-2. Jednak, szczególnie przy obecności objawów COVID-19, taki wynik wymaga wykluczenia aktywnego zakażenia poprzez wykonanie badania molekularnego w kierunku SARS-CoV-2.
IgM (-) i IgG (-) przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2 Najprawdopodobniej taki wynik wskazuje na brak kontaktu z SARS-CoV-2. Jednak wynik ujemny nie wyklucza aktywnego zakażenia we wczesnej fazie (organizm potrzebuje około 7–21 dni, aby wytworzyć przeciwciała). Szczególnie przy obecności objawów COVID-19 taki wynik wymaga wykluczenia aktywnego zakażenia poprzez wykonanie badania molekularnego w kierunku SARS-CoV-2.

Niektóre testy diagnostyczne mogą badać obecność przeciwciał IgA przeciwko SARS-CoV-2. Przeciwciało IgA jest głównie wytwarzane przez błony śluzowe, np. układu oddechowego w odpowiedzi na kontakt z wirusami. Z tego względu ma ono również znacznie w diagnostyce zakażenia koronawirusem. Wynik pozytywny dla przeciwciał IgA przeciwko SARS-CoV-2 należy interpretować podobnie jak przeciwciała IgM. W jednym z badań wykazano, że u 75% badanych wysoki poziom przeciwciał IgA występował już w pierwszym tygodniu od zakażenia. Dlatego uważa się, że może ono pojawiać się trochę wcześniej w odpowiedzi odpornościowej niż przeciwciało IgM.

Czy badanie przeciwciał może pokazać skuteczność szczepienia?

Aktualnie dostępne testy pozwalają również w pewnym stopniu ocenić naszą odpowiedź na szczepienie przeciwko SARS-CoV-2 i odróżnić czy przeciwciała w naszym organizmie wytworzyły się po kontakcie z koronawirusem czy po szczepieniu.

U osób, które przeszły COVID-19, przeciwciała IgG są skierowane przeciwko różnym białkom wirusa. Natomiast w przypadku osób zaszczepionych przeciwciała IgG są skierowane tylko przeciwko białku S1. Dlatego ocena osobno przeciwciał IgG przeciwko białku S1 i N koronawirusa pozwoli na zróżnicowanie, a wynik badania należy interpretować następująco:

  • IgG anty-N (-) i IgG anty-S1 (+) – osoba zaszczepiona, która nie była wcześniej zakażona SARS-CoV-2
  • IgG anty-N (+) i IgG anty-S1 (+) – osoba zaszczepiona, która była wcześniej zakażona SARS-CoV-2.

Warto zaznaczyć, że wytworzenie odporności przeciwko koronawirusowi jest dużo bardziej złożone i nie tylko pomiar samych przeciwciał stanowi jej wskaźnik.

Jak są prezentowane wyniki badań przeciwciał?

Wyniki badania przeciwciał przeciwko SARS-CoV-2 można prezentować w różny sposób.

Wynik ilościowy

  • wynik badania pokazuje dokładnie stężenie przeciwciał przeciwko koronawirusowi znajdujące się w naszej krwi
  • wynik zwykle wyrażony jest w takich jednostkach jak RU/ml czy AU/ml

Wynik jakościowy

  • wynik badania pokazuje, czy przeciwciała przeciwko koronawirusowi są obecne w naszej krwi (wynik pozytywny, dodatni) lub nieobecne (wynik negatywny, ujemny)
  • na wyniku brak informacji o dokładnym stężeniu przeciwciał we krwi

Wynik półilościowy

  • wynik badania pokazuje czy przeciwciała przeciwko koronawirusowi są obecne w naszej krwi (wynik pozytywny, dodatni) lub nieobecne (wynik negatywny, ujemny)
  • na wyniku brak informacji o dokładnym stężeniu przeciwciał we krwi, jednak w przeciwieństwie do wyniku jakościowego dodatkowo znajduje się tam informacja o względnym poziomie przeciwciał wyrażona w tzw. współczynniku ratio
  • współczynnik ratio wskazuje ile razy stężenie przeciwciał przeciwko koronawirusowi w naszej krwi jest mniejsze lub większe od poziomu ustalonego dla wyniku pozytywnego
  • współczynnik ratio pozwala na orientacyjne określenie stężenia przeciwciał przeciwko koronawirusowi we krwi.

Powyższe wyniki badania mogą być prezentowane dla poszczególnych klas przeciwciał – IgG, IgM i IgA. Jednak można się spotkać z testami przesiewowymi, które oceniają sumarycznie obecność przeciwciał IgG oraz IgM przeciwko koronawirusowi bez podziału na klasy.

Jaka jest wiarygodność wyników badania przeciwciał?

Największym ograniczeniem wpływającym na wiarygodność wyników badania przeciwciał jest tzw. okno serologiczne. Jest to okres od momentu zakażenia koronawirusem do chwili wytworzenia przez nasz organizm specyficznych przeciwciał – najpierw IgM, a później IgG. Następuje to około 7–21 dni od kontaktu z koronawirusem (jest to tzw. serokonwersja). Wcześniej poziomy przeciwciał IgM i IgG są zbyt niskie, aby mogły zostać wykryte przez badania. Wykonanie badania przeciwciał w trakcie okna serologicznego może dawać wyniki fałszywie ujemne, co oznacza że wynik badania będzie ujemny, nawet jeśli osoba miała kontakt z koronawirusem.

Podobna sytuacja może mieć miejsce u osób z niedoborami odporności lub po terapiach ją obniżających np. po chemioterapii. Organizmy takich osób pomimo kontaktu z SARS-CoV-2 mogą nie być zdolne do wytworzenia odpowiedniej ilości przeciwciał.

Innym zjawiskiem, które może wpływać na wiarygodność badań przeciwciał przeciwko koronawirusowi to tzw. reakcje krzyżowe. Polega ono na tym, że przeciwciała, które zostały wytworzone przeciwko innym wirusom niż SARS-CoV-2 mogą omyłkowo upodobnić się do nich. Mówimy wtedy o wynikach fałszywie dodatnich, co oznacza że wynik badania będzie dodatni u osób, które nie miały kontaktu SARS-CoV-2.

Piśmiennictwo:

  1. Fu Y. i wsp.: The Utility of Specific Antibodies Against SARS-CoV-2 in Laboratory Diagnosis. Front Microbiol. 2020; 11: 603058.
  2. Amanat F. i wsp.: A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans. medRxiv Online 2020.
  3. Zhao J. i wsp.: Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. medRxiv Online 2020.
  4. Okba N.M.A. i wsp.: SARS-CoV-2 specific antibody responses in COVID-19 patients. medRxiv Online 2020.

dr n. med. Karolina Karabin
Biolog molekularny, diagnosta laboratoryjny, konsultant ds. żywienia i stylu życia.
Z wykształcenia biolog ze specjalizacją mikrobiologia i diagnosta laboratoryjny z ponad 10-letnim stażem w pracy laboratoryjnej. Absolwentka Studium Medycyny Molekularnej oraz członek Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka. Kierownik grantów naukowych realizowanych w Pracowni Diagnostyki Molekularnej przy Klinice Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych WUM. Tytuł doktora nauk medycznych w zakresie biologii medycznej obroniła na I Wydziale Lekarskim WUM. W pracy naukowej interesują ją mechanizmy molekularne powstawania różnych chorób, ponieważ jest to klucz do zapobiegania im i punkt wyjścia do opracowywania skutecznych terapii. Z tego powodu w swojej pracy doktorskiej zajmowała się zagadnieniem podłoża genetycznego białaczek u dorosłych i możliwością zastosowania u nich terapii celowanych.
Autorka wielu prac naukowych i popularnonaukowych z zakresu diagnostyki laboratoryjnej, biologii molekularnej i żywienia. Jej pasją jest dietetyka i tematy związane ze zdrowiem przewodu pokarmowego. Szczególnie interesuje ją wpływ szeroko pojętego współczesnego stylu życia na procesy molekularne w organizmie. Dlatego na co dzień jako specjalista w zakresie diagnostyki laboratoryjnej prowadzi dział merytoryczny w Cambridge Diagnostics Polska oraz współpracuje z zespołem dietetyków w Poradni Dietetycznej CD. Oprócz tego na konferencjach, szkoleniach, webinarach oraz na łamach czasopism branżowych i portali internetowych dzieli się ze specjalistami i pacjentami praktyczną wiedzą dotyczącą diagnostyki i dietoterapii chorób.
08.04.2021

Przychodnie i gabinety lekarskie w pobliżu

Zaprenumeruj newsletter

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość z linkiem aktywacyjnym.

Dziękujemy.

Ten adres email jest juz zapisany w naszej bazie, prosimy podać inny adres email.

Na ten adres email wysłaliśmy już wiadomość z linkiem aktywacyjnym, dziękujemy.

Wystąpił błąd, przepraszamy. Prosimy wypełnić formularz ponownie. W razie problemów prosimy o kontakt.

Jeżeli chcesz otrzymywać lokalne informacje zdrowotne podaj kod pocztowy

Nie, dziękuję.

Poradnik świadomego pacjenta

  • Wyjątkowe sytuacje. Towarzyszenie osobie chorej na COVID-19
    Czy szpital może odmówić zgody na towarzyszenie hospitalizowanemu dziecku? Jak uzyskać zgodę na towarzyszenie osobie, która umiera w szpitalu z powodu COVID-19?
    Na pytania dotyczące pobytu w szpitalu podczas pandemii koronawirusa odpowiada Rzecznik Praw Pacjenta, Bartłomiej Łukasz Chmielowiec.
  • Wyjątkowe sytuacje. Kiedy chorujesz na COVID-19
    Czy chory na COVID-19 może wyjść ze szpitala na własne żądanie? Jak zapewnić sobie prawo do niezastosowania intubacji. Na pytania dotyczące pobytu w szpitalu podczas pandemii koronawirusa odpowiada Rzecznik Praw Pacjenta, Bartłomiej Łukasz Chmielowiec.