Diagnostika COVID-19 – súčasnosť a možný vývoj
Ing. Jarmila Lakomá, Ph.D., MPM
Medical Science Liaison pre Českú republiku
Scientific Engagement & Communication Lead CE cluster
Pandémia menom COVID-19 sa rozšírila svetom v priebehu dvoch krátkych mesiacov. Jej stopa však ostane v ľudskej spoločnosti už navždy. Otázkou ostáva, čo ostane, ako „bolo predtým“ a čo sa nenávratne zmení? A čo ak prídu ďalšie podobné epidémie alebo pandémie ? Rýchla identifikácia a izolácia infikovaných jedincov je označená ako kľúčový mechanizmus kontroly šírenia vírusu SARS-CoV-2.
Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) hodnotí dve základné metódy diagnostiky vírusu SARS-CoV-2:
1. laboratórne testovanie založené na molekulárno-biologickej metóde rRT-PCR,
2. laboratórne testovanie pomocou tzv. „rýchlotestov“.
Identifikácia symptómov ako horúčka, kašeľ, slabosť, ťažkosti s dýchaním (a ev. ďalšie menej typické príznaky) a röntgenové vyšetrenie pľúc sú nešpecifickým indikátorom infekčnosti SARS-CoV-2, ktorá si vyžaduje ďalšie epidemiologické dáta.
Aké sú súčasné možnosti testovania? Aký je ich princíp, cena a čas, za aký je výsledok? O čom presne hovoria pojmy senzitivita a špecifickosť („špecificita“)?

Zlatým štandardom pre diagnostiku COVID-19 ochorenia je rRT-PCR (
real time reverzná transkripčná polymerázová reťazová reakcia), ktorá využíva vzorky z horných dýchacích ciest, slín, krvného séra alebo stolice. Tento typ
priamej diagnostiky sa opiera
o preukázanie prítomnosti vírusového infekčného agensa použitím nukleovej kyseliny (SARS-CoV-2 je RNA vírus, teda kyseliny ribonukleovej (
RNA)).
Metóda PCR je charakteristická
vysokou špecifickosťou (schopnosť presne identifikovať jedincov bez ochorenia, t. j. stanovenie negatívneho prípadu)
a senzitivitou (schopnosť presne identifikovať ochorenie, t. j. stanovenie pozitívneho prípadu). Má však tiež svoje obmedzenia, ktoré spočívajú
v možnosti
falošnej negativity (prípad, keď síce výsledok testu hodnotí pacienta ako bez ochorenia, avšak
v skutočnosti tento pacient chorý je). K tomuto môže dôjsť napr.
v prípade asymptomatickej vírusovej infekcie. Preto je veľmi dôležité správne načasovanie odberu vzoriek (nosohltanových sterov). Množstvo vírusu sa
v priebehu infekcie u jedinca mení.
Citlivosť PCR testu je najvyššia na počiatku prejavu symptómov. Naopak, pacienti, ktorí sú síce infikovaní, ale sú asymptomatickí, môžu mať falošne negatívne výsledky testu. Rovnako je to u pacientov, ktorým symptómy ustupujú. Výsledok priamej detekčnej metódy je dostupný
v časovom horizonte 1 až 4 dni (v závislosti od laboratória).
Použitie tzv. „rýchlotestov“, alebo „
rapid diagnostic tests – (RDT)“ sa považuje za
nepriamu diagnostickú metódu. RDT testy sú vyvinuté na rýchle testovanie pacienta.
WHO neodporúča tento typ testovania na preukázanie klinickej diagnózy COVID-19. Naopak, WHO odporúča použitie RDT
v laboratórnych podmienkach pre ďalší vývoj
a testovanie spektra ich použiteľnosti.
1
Aktuálne sú na trhu dva typy RDT testov –
rýchle testy detekcie antigénu (existuje asi 10 typov testov,
v EÚ sú zatiaľ dostupné len tri)
a rýchle protilátkové testy (vyše 60 certifikovaných testov na trhu).
Princíp testovania protilátkových rýchlotestov je založený na detekcii špecifických protilátok vznikajúcich imunitnou odpoveďou organizmu na infekciu
v krvi pacienta. Mechanizmus testovania je založený na tzv. „
lateral flow“ imunochromatografickom princípe. Ide
o dnes už bežný typ imunodiagnostickej metódy, ktorý sa vyznačuje rýchlosťou
a relatívne vysokou spoľahlivosťou (niektoré testy uvádzajú spoľahlivosť až 97,5 %). Tento typ testovania má svoje opodstatnenie, ak napr. infekt ustúpil z dýchacích ciest, alebo
v prípade asymptomatického klinického prejavu pacienta.
Všeobecne organizmus napadnutý vírusovou infekciou odpovedá najprv nešpecifickou
a následne špecifickou imunitnou reakciou. Prvé sa
v rámci imunitnej odpovede organizmu tvoria IgM
(imunoglobulín M)
protilátky (skríning akútnej infekcie). Ich detekcia
v organizme je krátkodobá (7 až 10 dní od počiatku infekcie)
v porovnaní
s neskôr nastupujúcimi IgG
(imunoglobulín G) protilátkami (testovanie protektívnej imunity). IgG protilátky sa objavujú okolo 14. dňa od počiatku infekcie
a vrchol koncentrácie dosahujú medzi 4. až 6. týždňom. Perzistencia IgM
v organizme je kratšia (3 – 6 mesiacov)
v porovnaní
s IgG, ktoré pretrvávajú
v organizme niekedy aj celý život (
graf 1).
Možnosť molekulárno-biologického laboratórneho vyšetrenia na vírus SARS-CoV-2 je pre lekárom indikovaných pacientov
v Českej republike, ako aj na Slovensku hradená zdravotným poistením. Pre počiatočný nedostatok testovacích kitov (súprav) bolo obmedzenie použitia testov len pre tento typ pacientov. V súčasnosti je možné zažiadať
o test aj ako samoplatca. Aj súkromné laboratóriá
v oboch krajinách zo začiatku čelili obrovskému náporu žiadostí. Ceny sa na Slovensku pohybujú
v rozmedzí 30 – 70 Eur plus manipulačný poplatok. V Českej republike je poplatok za vyšetrenie pre samoplatcov orientačne okolo 3-tisíc CZK. Tieto ceny závisia od odberového miesta
a laboratória.
Na stránkach ministerstiev zdravotníctva ČR
a SR sú odkazy na zoznamy odberových centier
s možnosťou testovania.
3,4 Okrem centrálnych odberových centier zoznamy obsahujú aj centrá pre samoplatcov
a tzv. „
drive-in“, alebo „
drive-thru“ odberové miesta, kde odbery realizujú pacientovi priamo z auta. Rovnako siete súkromných laboratórií na svojich webových stránkach disponujú konkrétnym zoznamom odberových miest
a informáciami pre odber vzoriek.
Cenové relácie laboratórnych testov na protilátky (samostatne IgG alebo IgM
a IgG
v kombinácii) pre samoplatcov sa na Slovensku pohybujú
v rozmedzí od 40 – 70 Eur/test
v závislosti od vybraného pracoviska (nákup RDT testov sa pohybuje orientačne medzi 140 až 400 Eur/balenie, ktoré obsahuje 10 alebo 25 testov). Konkrétny typ testu (teda či sa jedná
o RDT testovanie, alebo použitím laboratórnych prístrojov) je na rozhodnutí daného pracoviska. Výsledky testovania pomocou laboratórnych prístrojov však trvajú dlhšie (cca 2-4 dni)
v porovnaní
s RDT testami. V Českej republike sú ceny testovania pre samoplatcov
v závislosti na konkrétnej metóde testu. V prípade laboratórneho testovania sa ceny pohybujú
v rozmedzí 600 – 1 500 CZK/test. V prípade RDT testov na IgG
a IgM
v kombinácii stojí vyšetrenie približne 500 CZK/test
a pre samotné IgG približne 600 CZK/test.
Je však potrebné upozorniť, že tieto RDT testy nie sú určené pre samotestovanie laickej verejnosti. Na stránkach ŠÚKL je uvedené: „Na trhu
v Európskej únii momentálne nie sú registrované žiadne testy na COVID-19 určené na samotestovanie laickej verejnosti. Rýchlotesty, ktoré sú
v EÚ registrované, sú určené na profesionálne použitie. V prípade ich použitia laickou verejnosťou hrozí riziko nesprávneho použitia testu
a tiež nesprávnej interpretácie výsledku“.
5
Dôkaz negatívneho testu na ochorenie COVID-19 – v súčasnosti priepustka cez hranice, v blízkej budúcnosti možno podmienka vstupu do reštaurácie či do kina?
V závislosti od typu RDT diagnostického testu (napr. tehotenský test, test na
Helicobacter pylori a iné) je čas čakania na výsledok zvyčajne otázkou minút.
Časová dostupnosť výsledkov rýchlotestov na COVID-19 je okolo 10 – 20 minút. V prípade COVID-19 sa rýchlotesty líšia svojou špecifickosťou
a senzitivitou. Hlavným otáznikom pri tejto nepriamej diagnostickej metóde je kontrola nízkeho počtu falošne pozitívnych
a falošne negatívnych výsledkov.
Zo správnej interpretácie rýchlotestov vyplýva, že populácia pozitívna na IgG protilátky (IgG+)
v prípade odznenia symptómov
a negatívneho výsledku PCR je tá časť populácie, ktorá bola infikovaná SARS-CoV-2 vírusom
a túto infekciu prekonala
a získala protilátky pre prípad opakovanej infekcie (
obr. 1).
Obr. 1: Interpretácia diagnostického rýchlotestu na SARS-CoV-2
Adaptované z https://www.clinisciences.com/a https://olup-prednahora.sk/aktuality/blog/laboratorne-testovanie-covid-19-co-nam-prezradia-testy/ 6,7
Naopak, veľmi rizikoví pri stretnutí
s prenášačom sú pacienti, ktorí
v týchto testoch preukázali neprítomnosť oboch typov protilátok (IgM-/IgG-). V tomto prípade treba vziať do úvahy vek
a celkový zdravotný stav tohto rizikového jedinca.
Tab. 1: Klinický význam výsledkov kombinácie testov rRT-PCR a sérologických testov na protilátky IgM a IgG
Preložené a dostupné na internete http://www.diazyme.com/covid-19-antibody-tests2
Odborníci odporúčajú kombinovať priamu
a nepriamu metódu detekcie vždy
s ohľadom na konkrétneho pacienta (
tab. 1), (
obr. 2).
Obr. 2: Schéma kombinovaného použitia jednotlivých testov vo vzťahu k množstvu vírusu v organizme
Samotestovanie v pohodlí domova alebo realita zo StarTreku?
Telemedicína sa stáva štandardnou metódou pre niektoré špecializácie ako dermatológia, psychiatria
a psychológia, praktické lekárstvo. Ešte prednedávnom neznámy pojem elektronické recepty je dnes bežne znejúcou esemeskou
v našich telefónoch. Možno je len otázkou času, kedy si zvykneme napríklad na „inteligentnú toaletu“ (
obr. 3), tak ako sme si zvykli na inteligentný telefón.
Obr. 3: Inteligentná toaleta : Inteligentná toaleta automaticky odosiela údaje extrahované z ľubovoľnej vzorky biolo-gického materiálu.
Je vybavená technológiou, ktorá dokáže diagnostikovať celý rad onkomarkerov v stolici a moči (napr. kolorektálny karcinóm).

Dostupné na internete
https://med.stanford.edu/news/all-news/2020/04/smart-toilet-monitors-for-signs-of-disease.html9
Spoločnosť SANOFI
v spolupráci so
start-up spoločnosťou z Kalifornie Luminostics
10 prichádza
s absolútne originálnym nápadom pre samotestovanie ochorenia COVID-19
v pohodlí domova. Sanofi poskytne dlhoročnú skúsenosť
v oblasti klinických štúdií
a Luminostics svoju patentovanú technológiu „
glow-in-the-dark“ nanočastíc (žiara
v tme) vyvinutých pre spotrebiteľskú diagnostiku. Princíp stanovenia by sa dal
v počiatočnom kroku prirovnať
k už spomínaným RDT testom. Avšak
v tomto prípade ide
o kombináciu unikátneho vysoko citlivého typu nanočastíc
a patentovaného hardvéru
a softvéru spoločnosti Luminostics. Tieto nanočastice sú spolu
s ďalšími reagenciami súčasťou nosnej platničky jednorazovej náplne (
obr. 4).
Obr. 4: Samotestovacie zariadenie Luminostics10
1. Opakovateľne použiteľný adaptér na mobilný telefón. Tento adaptér je kompatibilný
s väčšinou telefónnych zariadení
2. Jednorazová náplň do adaptéra. Táto náplň je hlavnou časťou, kde prebieha chemiluminiscenčná reakcia
s biologickou vzorkou
3. Odberový tampón
4. Mobilná aplikácia, ktorá vyhodnocuje vzorku
Integrovaná kamera
s bleskom
v smartfóne dokáže veľmi šetrne rozpoznať tieto nanočastice (nie je ešte úplne jasné, aký typ vzorky sa bude používať – pravdepodobne vzorka slín, pretože nosohltanový ster je veľmi zložitý úkon vyžadujúci zdravotníckeho špecialistu). Tento originálny imunotest sa vyznačuje veľmi vysokou senzitivitou
a špecificitou. S použitím špeciálnych nanomateriálov mechanizmom „
lateral flow“ dosahuje 100 – 1000-násobne nižšie limity detekcie, ako je to u tradičných rýchlotestov. Spoločnosť Luminostics garantuje, že táto inovatívna metóda je schopná detegovať baktérie
s koncentráciou 100 až 1000 buniek na mililiter
a stanovovať agensy
v biologických vzorkách vo femtomolárnych (10
-15) množstvách.
10
Cieľom tejto originálnej spolupráce je vývoj nepriamej diagnostickej metódy pre testovanie SARS-CoV-2
s použitím mobilného telefónu. Šlo by vôbec
o prvý spotrebiteľský test vo voľnom predaji. Očakáva sa, že výsledok testu by mohol byť dostupný cca
o 30 minút.
Sanofi
a Luminostics plánujú možnosť diagnostiky SARS-CoV-2 pre všetkých užívateľov mobilných telefónov. Aplikácia bude kompatibilná
s iOS
a Android operačnými systémami. Rýchlo fungujúci domáci test ponúka niekoľko výhod, medzi ktoré môžeme zaradiť ľahkú dostupnosť, vylúčenie osobného kontaktu
a zníženie prenosu infekcie pre pacientov
a zdravotnícky personál, rýchlosť analýzy
a tiež finančnú dostupnosť. Ak vývoj
a regulačné povolenia prebehnú úspešne, prvotné odhady zavedenia na trh sú do konca roka 2020.
Literatúra
- https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/advice-on-the-use-of-point-of-care-immunodiagnostic-tests-for-covid-19
- http://www.diazyme.com/covid-19-antibody-tests
- https://www.korona.gov.sk/poziadat-o-vysetrenie-na-covid-19/
- https://koronavirus.mzcr.cz/seznam-odberovych-center/
- https://www.sukl.sk/hlavna-stranka/slovenska-verzia/media/tlacove-spravy/aktualizovane-odporucenie-statneho-ustavu-pre-kontrolu-lieciv-ksamotestom-na-covid-19?page_id=5338
- https://www.clinisciences.com/
- Kvetková, Janka., https://olup-prednahora.sk/aktuality/blog/laboratorne-testovanie-covid-19-co-nam-prezradia-testy/
- https://www.sav.sk/index.php?lang=sk&doc=services-news&source_no=20&news_no=8771
- https://med.stanford.edu/news/all-news/2020/04/smart-toilet-monitors-for-signs-of-disease.html
- www.luminostics.com