Natalie Grover | Donderdag 28 januari 2021 Chemie & Materiaalkunde, Life Sciences

Testen is cruciaal om de verspreiding van het coronavirus te analyseren en te beheersen. Er zijn twee soorten Covid-19-tests: tests die zijn ontworpen om te detecteren of u nu de infectie heeft, en tests om te controleren of u eerder bent geïnfecteerd met het virus – SARS-CoV-2 – dat de ziekte veroorzaakt. Net als elk ander product hebben deze tests een verschillende mate van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid en kunnen ze voor verschillende doeleinden worden gebruikt.

Idealiter zouden we technologieën gebruiken die zowel snel als nauwkeurig zijn, een hoge capaciteit hebben en geen dure, complexe laboratoriumapparatuur of de expertise van hoogopgeleide mensen vereisen, maar de ideale combinatie die aan al deze criteria voldoet, bestaat niet, zegt professor Jon Deeks, biostatisticus en testexpert aan de Universiteit van Birmingham. 'We hebben niet zo'n perfecte test, maar er zijn er die in sommige opzichten best goed zijn, maar in andere niet.'

Hier zijn vijf dingen die u moet weten over de huidige coronatests:

Terwijl antigeentests naar eiwitten op het oppervlak van het virus zoeken om de aanwezigheid van de ziekteverwekker te bepalen, worden polymerasekettingreactietests (PCR) ontwikkeld om te zoeken naar genetisch materiaal (RNA) dat het virus instrueert om deze eiwitten te maken.

Beide tests vereisen een uitstrijkje van diep in de neus of keel als monster. En geen van beiden kan bepalen of iemand die positief heeft getest ook besmettelijk is. Dat is waar de overeenkomsten eindigen.

In het geval van PCR wordt het monster naar een laboratorium gestuurd waar het wordt verwarmd en gekoeld met speciale reagentia om het RNA van het virus in DNA om te zetten en vervolgens miljoenen kopieën van het DNA te maken, waardoor het organisme kan worden geïdentificeerd. Dit proces kan uren duren, vereist geavanceerde laboratoriumapparatuur en technici, en verwerkt meestal één monster tegelijk, hoewel er machines zijn die meerdere monsters kunnen verwerken. Het monster moet dus naar een laboratorium worden gestuurd, maar gelukkig levert het tijdrovende proces een zinvol resultaat op: PCR-tests zijn bijna 100% nauwkeurig in het vinden van geïnfecteerde mensen als er daadwerkelijk een virus op een uitstrijkje zit.

Antigeentests - vaak snelle tests genoemd - werken daarentegen door het monster te mengen met een oplossing die specifieke virale eiwitten vrijgeeft. Die combinatie wordt vervolgens aangebracht op een papieren strook met een aangepast antilichaam dat is geoptimaliseerd om zich aan deze eiwitten te hechten als ze aanwezig zijn. Net als bij een thuiszwangerschapstest is het resultaat af te lezen op een zichtbare strook op het stuk papier.

Voor dit proces zijn geen laboratoria nodig en de test kan in slechts een half uur worden uitgevoerd, maar die snelheid gaat ten koste van de gevoeligheid. Hoewel snelle tests betrouwbaar zijn bij mensen die veel virussen produceren, is de kans veel groter dat ze fout-negatieve resultaten opleveren bij mensen die slechts kleine hoeveelheden van het virus in hun lichaam hebben.

Deze twee maatregelen worden gebruikt om de geloofwaardigheid van een test te bepalen: "Hoe goed detecteert het een ziekte en hoe goed detecteert het de afwezigheid van een ziekte", legt Deeks uit.

Gevoeligheid wordt gedefinieerd als het percentage patiënten met Covid-19 dat correct een positief resultaat krijgt, terwijl specificiteit het percentage patiënten zonder infectie is dat door de test correct als negatief wordt beoordeeld.

Een zeer gevoelige test heeft per definitie een laag percentage fout-negatieven, maar loopt het risico op fout-positieven als aan de specificiteit wordt voldaan. Omgekeerd heeft een zeer specifieke test een risico op vals-negatieven als de gevoeligheid van de test slecht is, maar een laag percentage valse positieven zal hebben. PCR-tests worden beschouwd als de gouden standaard omdat ze over het algemeen zowel zeer gevoelig als zeer specifiek zijn.

In het VK startte Liverpool een pilot met een antigeentest, de Innova laterale flowtest. Het doel was om werknemers terug naar kantoor te krijgen en gezinnen terug te brengen naar het knuffelen van hun dierbaren in verzorgingshuizen, zegt Deeks.

Maar deze "bevrijdingstest"-strategie mislukte toen wetenschappers ontdekten dat in een populatie met veel mensen met symptomen, de gevoeligheid van de test daalde tot 58% wanneer de test werd afgenomen door autodidactisch personeel, tegenover 73% wanneer getest door bekwame verpleegkundigen en 79% wanneer getest door bekwame verpleegkundigen. het werd gedaan door laboratoriumwetenschappers. In een onderzoek waarbij werd gekeken naar mensen zonder symptomen, daalde de gevoeligheid zelfs tot 49% ten opzichte van PCR-tests.

'Je kunt dus zeggen: hoe meer ervaring het testpersoneel heeft, hoe minder besmettingen er worden gemist', zegt Deeks. Er zijn een aantal stappen in de test die zeer zorgvuldig moeten worden genomen, zegt hij. Lezen bijvoorbeeld vereist grote nauwkeurigheid. Deeks: 'Soms is het moeilijk te zeggen of je een streep of een vlek ziet. PCR-testen worden in het lab verwerkt, dus de kans op fouten is veel kleiner.'

Fabrikanten proberen ook thuistesten te ontwikkelen, een voorstel dat problematisch dreigt te worden nu we weten dat de nauwkeurigheid van tests sterk afhangt van wie ze toedient, stelt professor Deeks.

"Als mensen gemakkelijker tests kunnen doen, zullen er meer mensen worden getest... maar ik denk niet dat de test die we nu hebben daarvoor goed genoeg is", zegt Deeks. Hij voegt eraan toe dat er geen goede onderzoeken zijn die zowel de voor- als nadelen van deze aanvullende tests in overweging nemen, zoals de mogelijke impact van herhaalde fout-negatieve resultaten op het gedrag.

In een voorstel voor gemeenschappelijke regels voor snelle antigeentests schreef de Europese Commissie op 18 december dat snelle tests alleen mogen worden uitgevoerd door opgeleid medisch personeel of ander speciaal opgeleid personeel.

Als een test, als de Innova-test die in Liverpool is geprobeerd, soms tot de helft van de infecties mist, kan niemand die ermee wordt getest echt als risicovrij worden beschouwd, waarschuwt Deeks.

"Je hebt altijd een klein percentage van die mensen die alle tests mislopen", zegt Gary Keating, chief technology officer van HiberGene, een Iers bedrijf dat een Covid-19-test heeft ontwikkeld op basis van loop-gemedieerde LAMP (loop-gemedieerde LAMP). gemedieerde) technologie. isotherme amplificatie), een goedkoper en sneller alternatief voor PCR. De LAMP-coronavirustest van HiberGene is een van de eerste 18 noodprojecten die door de EU worden gefinancierd.

"Ik denk altijd dat het riskant is om slechts één diagnostische test afzonderlijk te doen en deze te gebruiken als basis voor zeer belangrijke medische of maatschappelijke beslissingen", vervolgt Keating. Het op grote schaal inzetten van resultaten kan leiden tot een vals gevoel van veiligheid, stelt Deeks.

Overheden gebruiken graag sneltesten omdat ze goedkoop en sneller in te zetten zijn voor massale vaccinatiecampagnes, maar omdat hun nauwkeurigheid beperkt is, is het van groot belang dat negatieve resultaten niet worden gebruikt als rechtvaardiging voor risicovolle activiteiten, zoals het ontmoeten van ouderen of kwetsbaren. dierbaren, herhaalt Deeks. Sommige landen, zoals de Verenigde Staten, raden aan om een ​​PCR-test uit te voeren als mensen met symptomen negatief testen via een snelle test om het resultaat te bevestigen.

Sneltesten zijn goed in het opsporen van mensen met een hoge viral load, maar het is nog niet duidelijk in welke mate de virusinfectiviteit afneemt. Bij Covid-19 hebben geïnfecteerden een piek in virale belasting aan het begin van infectie, maar viraal RNA kan weken of zelfs maanden blijven hangen.

Antilichamen zijn soldaten die het immuunsysteem naar het front stuurt om een ​​indringer te bestrijden - in dit geval SARS-CoV-2. "Oorspronkelijk was er hoop dat serologische tests, die antistoffen detecteren, ons in staat zouden stellen om snel en gemakkelijk ziekten te diagnosticeren. Maar deze tests blijken pas twee tot vier weken na infectie positief te zijn", meldt Deeks. En het is nog erger: zelfs als je positief test op antistoffen, zegt dat niet veel, behalve dat je waarschijnlijk in het verleden Covid-19 hebt gehad.

'We weten niet goed welke antistofniveaus bescherming bieden tegen ziekten en welk type antistof het belangrijkst is. Daar is volgens mij geen consensus over', vervolgt Deeks. We weten ook niet hoelang Covid-19-antistoffen in het lichaam blijven, en ook niet of iemand die positief test op antistoffen opnieuw geïnfecteerd kan raken.

Deze tests zijn vooral nuttig om de verspreiding van het coronavirus op populatieniveau in te schatten – bijvoorbeeld welk percentage van de bevolking en etnische groepen Covid-19 hebben opgelopen, en om de duur van de vaccinrespons te meten, concludeert Deeks.

Het onderzoek in dit artikel wordt gefinancierd door de EU. Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd in Horizon, het tijdschrift voor EU-onderzoek en -innovatie.

Technical Weekly is een uitgave van Niantec.eu © 2021