Covid-19, a tesztek működése és felhasználásuk
Eric Muraille, Brüsszeli Szabadegyetem (ULB)
Becslések szerint a SARS-CoV-2-vel fertőzött személyek közel 20% -a tünetmentes, de átterjesztheti a betegséget. Következésképpen a társadalmainkat megrázó Covid-19 járvány elleni küzdelem stratégiája szükségszerűen megköveteli a fertőzés kimutatására szolgáló vizsgálatok intenzívebbé tételét. A járvány megfékezésére még mindig emberek tízmillióit kell vizsgálni. De a dekonfinomítások során is, annak érdekében, hogy ne fordulhasson elő új járványkitörés.
E célok elérése érdekében valószínűleg kétféle tesztet kell kombinálni. Tesztek a vírust hordozó személyek azonosítására és tesztek azon személyek azonosítására, akiknél immunválasz alakult ki a vírussal szemben. Ezek a tesztek együttesen az egyének három kategóriáját azonosítják. Nem fertőzött személyek, akiknél nincs vírus vagy immunválasz, és akik ezért valószínűleg megfertőződnek a jövőben. Fertőzött egyének, pozitívak a vírusra, akik továbbterjeszthetik a fertőzést, ezért el kell őket izolálni. És végül azok az egyének, akik már nem fertőzöttek, és antitestjeik vannak a vírus ellen. Ezeknek elméletileg ellenállóaknak kell lenniük a fertőzésekkel szemben, ezért képesek újra mozogni és dolgozni anélkül, hogy veszélyeztetnék önmagukat vagy a hozzá közel állókat. Vegye figyelembe, hogy ebben a szakaszban a védelem minősége és időtartama nem ismert.
Demokratikus rendszerben elengedhetetlen a tömeges tesztelési stratégia népi támogatása. Ez a tagság megköveteli legalább az elvégzett tesztek természetének, előnyeinek és határainak megértését.
A SARS-CoV-2 vírus szerkezete
A SARS-CoV-2 koronavírus genetikai anyaga pozitív egyszálú RNS (ssRNS). Ez az RNS négy szerkezeti fehérjét kódol: gerinc (tüske, S), burok (burok, E), membrán (membrán, M) és nukleokapszid (nukleokapszid, N).
Az N fehérje közvetlenül kapcsolódik az RNS-hez. Az S, E és M fehérjék egy kettős lipidrétegbe inszertálódva alkotják az N/ssRNS komplexet körülvevő vírusburkot. Az S-protein felelős a vírusnak a gazdasejtekhez való kapcsolódásához az ACE2-receptoron keresztül (angiotenzin-konvertáló 2-es enzim). Ez főleg a légzőszervi és emésztőrendszerben fejeződik ki.
A vírus genetikai anyagának kimutatása
Az RT-PCR (reverz transzkriptáz-polimeráz láncreakció) reakciója, amelyet általában a táptalaj PCR tesztjében, nukleotid tesztjében vagy molekuláris tesztjében neveznek, lehetővé teszi a vírus RNS-jének biológiai mintában való jelenlétének kimagasló specifitását és érzékenységét. Ez a teszt volt az első elérhető a SARS-CoV-2 diagnosztizálására, mert a vírus szekvenciája alapján gyorsan fejleszthető.
A mintában lévő RNS-t először különböző oldószerek hozzáadásával meg kell tisztítani. Ez az extrakciós lépés, amely az RNS vízben történő újraszuszpendálásával végződik, egy-két órát vesz igénybe. Az RT-PCR maga két fő lépést tartalmaz. Az RNS-t először reverz transzkriptáz (RT) enzimmel kell DNS-be transzformálni. Ez az enzim az RNS-t templátként veszi fel az úgynevezett komplementer DNS-szekvencia (cDNS) szintetizálásához. A vírus cDNS-ét, ha a mintában van, kvantitatív polimeráz láncreakcióval (PCR) erősítjük. Ez a reakció három fázisban megy végbe. A cDNS denaturálása 95 ° C-on történő hevítéssel az azt alkotó két szál elválasztására, a primerek hibridizációja a kívánt szekvencia végén, majd megnyúlás a DNS-polimeráz enzim hatásának 58 ° C-on. A primerek a vírusra specifikus egyszálú DNS-szekvenciák. Ezek garantálják az amplifikációs reakció specifikusságát. Csak az ezeket a primereket megkötő cDNS-szálak amplifikálódnak. A PCR-ciklus időtartama nagyjából egy perc. 45-ször megismételjük, hogy a cél DNS-szekvencia exponenciálisan megsokszorozódjon. Ez az amplifikációs fázis adja az RT-PCR tesztet nagyon nagy érzékenységgel.
Ennek a típusú tesztnek azonban számos hátránya van. Néhány reagens drága, és a tesztek számának exponenciális növekedése hiányhoz vezetett. A vizsgálatot laboratóriumban kell elvégezni, és kifinomult, korlátozott mennyiségben rendelkezésre álló berendezésre van szükség. Automatizálásától függően három és hat óra között tart (minták kicsomagolása és címkézése, vírus inaktiválása, RNS kivonás, RT-PCR, validálás). Az eredmény ezért gyakran csak 24 órán belül elérhető.
Megbízhatósága sok tényezőtől függ. A minta minősége kritikus. Ezt elég mélyen kell elvégezni a beteg orrüregében egy nagy pamut törlő segítségével, amely jó kontrollt igényel. Megfigyelték azt is, hogy a vírus nem észlelhető a felső légutakban, de jelen lehet a tüdőben. Ennek eredményeként az RT-PCR teszt megbízhatósága, annak nagyon magas specifitása (~ 100%) és érzékenysége ellenére, a fertőzött személy azonosításában a becslések szerint csak 60-80%. Ez a megbízhatóság az idő múlásával csökken, mivel a vírust az immunválasz megszünteti. A fertőzés után 15 és 39 nap között csak 40-50%. Ez a százalék alacsonynak tűnhet, de hasonló az influenza vírus RT-PCR kimutatási tesztjeihez.