A megfelelő laboratóriumi diagnosztika kulcsfontosságú a COVID-19-betegség igazolásához, a SARS-CoV-2-vírusfertőzés kimutatásához, a járványügyi adatgyűjtéshez, az intézkedések meghozatalához és a vírusellenes gyógyszeres terápiák vizsgálatához szükség van tesztelésre. Önmagában a tesztelés nem képes a járvány megfékezésére, de a tesztek eredményeinek ismerete segíti a járvány megfékezéséhez szükséges intézkedések meghozatalát – olvasható a tudomany.hu-n.
Alapvetően két dolgot vizsgálhatunk a fertőzéssel kapcsolatban:
- Éppen zajlik-e a fertőzés, jelen van-e a vírus a szervezetben?
- Átesett-e már a vizsgált személy a fertőzésen?
A vakcinák elérhetővé válásával és használatával pedig már arra is van igény, hogy a vakcina által kiváltott immunválaszt vizsgáljuk.
Milyen módszereket használnak a vírus direkt kimutatására?
A vírus örökítőanyagának, azaz RNS-ének kimutatását lehetővé tevő módszerek: ez a bizonyos RNS teszi egyedivé ezt a vírust, így alkalmas arra, hogy általa a vírus jelenlétét bizonyítsuk. A vizsgálatot molekuláris biológiai módszerekkel végezhetjük. Ezek valójában nukleinsav-amplifikációs (felsokszorozó) módszerek, amelyek közül a PCR, azaz a polimeráz-láncreakció a legelterjedtebben használt.
Leginkább valós idejű, reverz transzkripciós PCR-t végzünk. A nagyobb módszertani elmélyülés egy külön cikket is megtöltene, helyette csak röviden: a vírus RNS-ének jól meghatározott, specifikus szakaszát vagy szakaszait felsokszorozzuk és kimutathatóvá tesszük. Ha a vírus több szakaszát vizsgáljuk egyszerre, növelhetjük a kimutatás specificitását és szenzitivitását is. Ráadásul a detektálást a felsokszorozással egy időben végezzük, így a kiértékelés lényegesen gyorsabbá válhat. Tulajdonképpen ez a módszer a kimutatás úgynevezett aranystandardja, vagyis ez a legjobb és legbiztosabb módszerünk.
Mivel a vírus RNS-ét akarjuk kimutatni, ezt a PCR reagensei számára hozzáférhetővé kell tennünk a mintából. Nagyon leegyszerűsítve: a vírus RNS-e jelen lehet nagyjából szabadon a sejteken belül, de jelen lehet a víruson belül, a vírus pedig a sejten belül. Ez a sok minden, ami körülveszi az RNS-t, gyakorlatilag akadályt képez, így a PCR nem tud végbemenni. Valahogyan ki kell szabadítani az RNS-t. Erre sokféle RNS-izolálási módszert használhatunk, ami történhet kézzel vagy gépekkel, automatizálva is. Ilyen mennyiségű gépre, reagensre, műanyag árura soha nem volt még szükség. A gyártóknak úgy kellett volna sokszorosára növelni kapacitásaikat, hogy őket is sújtotta a járvány hatása. A reagensek, műanyagok, automaták elérhetősége korlátozott és akadozó volt, és jelenleg is problémát okoz. Így olyan PCR-tesztek fejlesztése is megindult, amelyek nem igénylik az előzetes RNS-izolálást, hanem a mintából közvetlenül végezhetők. Sőt, nem PCR-alapú vizsgálatok is előtérbe kerültek.
Maga a PCR egy gépben zajlik. Egy bizonyos teszt adott gépeken futtatható, azzal kompatibilis, illetve arra vizsgálták. Ebben a gépben meghatározott számú mintát (96, de akár 384) lehet egyszerre vizsgálni, ami adott ideig tart. Így minél több mintát akarunk egy időegység (például 1 nap) alatt vizsgálni, annál több gépre lehet szükségünk.
A laboratóriumban jól képzett kollégák, esetleg automaták végzik a vizsgálatokat. Ember és gép által végzett vizsgálatnál is lehetséges azonban hiba. Éppen ezért minden vizsgálat megfelelően kontrollált. Kontrolláljuk az RNS-izolálás sikerességét, a PCR sikerességét, a szennyeződés lehetőségét. A minták értékelése csak akkor történhet meg, ha a kontrollok az előírásoknak megfelelnek.
A vírusfehérje kimutatását célzó tesztek: ezek a vizsgálatok az úgynevezett antigéntesztek, amelyekkel a vírusfehérjét (nagyon gyakran a vírus örökítőanyagát burkoló nukleokapszid fehérjét) mutatjuk ki erre specifikus ellenanyaggal. Ezek a tesztek lehetnek laboratóriumban végezhető, bonyolultabb, automatizálható, egyszerre több minta vizsgálatát lehetővé tévők. Azonban hazánkban és világszerte is jelenleg az úgynevezett antigéngyorstesztek használatosak, amelyeket szakmai szervezetek vizsgáltak és engedélyeztek.
Nagyon egyszerűen, a csomagolásban lévő leírás alapján szinte bárhol elvégezhető, ahol mintavétel történhet. Az ilyen típusú teszteket point of care (POC) tesztekként is emlegetik, hiszen közvetlenül az ellátás helyszínén elvégezhetők. Szaktudás nélkül is kiértékelhetők. Rendívül gyorsak, maximum fél órán belül eredményt adnak. Egyedi mintával végezhetők, maga a teszt tartalmazza a kiértékeléshez szükséges kontroll(oka)t. Akár tünetmentes, ám jelentős mennyiségű vírust ürítők is kiszűrhetők.
Bár a specificitásuk nagyon jó, a PCR-ekéhez hasonló, a szenzitivitásuk nem éri el azokét. Így a fals negatív eredmények aránya nagyobb. Pozitivitás a tünetek megjelenése előtti 1–3 napban és a tünetek megjelenését követő első néhány napban gyakoribb.
A fertőzőképes vírus kimutatását célzó tesztek: ha a beteg mintája tartalmaz fertőzőképes vírusokat, akkor azok képesek a megfelelő módon előkészített,
ezt pedig egyértelműen tudjuk is igazolni. Ez a lehetőség több okból sem a rutin laboratóriumi diagnosztika része. Egyrészt ez a tevékenység ezzel a koronavírussal a négyfokozatú biológiai biztonsági szintből (BSL = biosafety level) a harmadikba (BSL-3) tartozik. Egy átlagos mikrobiológiai diagnosztikai vagy kutatólaboratórium BSL-2 szintű. Hazánkban mindössze két helyen történhet és történt ennek az új koronavírusnak az izolálása: a Nemzeti Népegészségügyi Központban és a pécsi Szentágothai János Kutatóközpontban. A másik ok, amiért nem rutin diagnosztikai lehetőség, hogy nagy szakértelmet igényel (a virológusok közül is kevesen dolgoznak ilyen módszerekkel), lassú, az érzékenysége pedig elmarad a PCR-étől.
Mégis miért van erre is szükség? Így lehet létrehozni mesterséges, de az élő szervezetben zajló folyamatokat utánzó, úgynevezett in vitro rendszereket, esetleg állatkísérletekkel in vivo vizsgálati lehetőségeket. A kutatások, a vírus és replikációjának a megismerése, a pontos vírusmennyiségek meghatározása, a lehetséges gyógyszeres támadáspontok feltérképezése, majd vírusellenes gyógyszerek tesztelése, az immunológiai folyamatok vizsgálata, a vakcinafejlesztés és -gyártás e nélkül a lehetőség nélkül nehezen vagy egyáltalán nem valósulhat meg.
Hogyan mutatható ki, hogy valaki már átesett a fertőzésen?
Ha a szervezetünkbe vírus kerül, akkor immunrendszerünk szinte azonnal felveszi a harcot a betolakodóval. A bonyolult folyamat egyik eredménye, hogy a vírus fehérjéi, antigénjei ellen egy idő után specifikus ellenanyagok jönnek létre. Ezek pedig kimutathatóak, vagyis közvetve igazolhatják, hogy a vírusfertőzés korábban megtörtént.
Az ellenanyag-vizsgálatra alapvetően kétféle lehetőség van:
- gyorsteszttel;
- laboratóriumban használt szerológiai teszttel.
A gyorstesztek már a világjárvány kezdetén is elérhetőek voltak, jóllehet közülük akkor többnek megkérdőjelezték a használhatóságát. Azóta már jobb tesztek érhetőek el, ám még a megfelelő vizsgálatokon átesettek szenzitivitása és specificitása is jóval elmarad a laboratóriumban használatos, bonyolultabb tesztekétől. Általánosságban elmondható, hogy az antigéngyorstesztekhez hasonlóan rövid idő alatt eredményt adnak, egyedi minták vizsgálhatóak velük, megfelelő kontrollokat tartalmaznak.
A laboratóriumi vizsgálatok bonyolultabbak, szaktudást és gépeket igénylő, ún. immunassay-k. Az elérhető tesztek módszertanilag változatosak, vannak, amelyekkel az ellenanyag mennyisége is meghatározható.
Detektálhatják külön-külön az IgM-et, az IgG-t és esetleg az IgA-t, de akár ezeket együtt is, ekkor úgynevezett totál ellenanyag-vizsgálatra kerül sor.
A vizsgálathoz vérmintára van szükség, amit a jól ismert módon vénából vesznek. Gyorstesztek esetén viszont akár az ujjbegyből nyert vércseppel is elvégezhető a teszt. A vizsgálathoz a vírus antigénjére van szükség. Ezek közül elsősorban a tüskefehérjét (S) és a nukleokapszid fehérjét vagy ezek egy részét használják.
Az akut SARS-CoV-2-fertőzés igazolása általában mikrobiológiai diagnosztikai laboratóriumokban a vírus RNS-ének kimutatásával zajlik légúti mintából. Egyrészt anyagi okok miatt, másrészt a laboratóriumi vizsgálathoz szükséges személyi és tárgyi feltételek miatt azonban a szinte bárhol végezhető, mikrobiológus szakembert nem igénylő, szintén légúti mintából végezhető antigéngyorsteszteket is alkalmazzák. Ezek pozitív eredmény esetén igazolják a fertőzést, a negatív eredmény azonban egyik vizsgálati módszer esetén sem zárja azt ki. A múltban lezajlott fertőzés vizsgálata során a vírus elleni ellenanyagokat mutatják ki. Ez pozitív esetben valószínűsíti a fertőzést, de nem jelent feltétlenül védettséget a fertőzéssel szemben. A korábbi fertőzés tényét negatív eredmény esetén sem zárhatjuk ki.
