נוגדנים מסוג IgG כנגד SARS-CoV-2

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
נוגדנים מסוג IgG כנגד SARS-CoV-2
שמות אחרים	COVID-19 antibody, SARS-CoV-2 IgG antibody.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

לערכים נוספים הקשורים לנושא זה, ראו את דף הפירושים – קורונה

מטרת הבדיקה

זיהוי איכותי של נוגדנים מסוג IgG כנגד נגיף SARS-CoV-2 הגורם למחלת קורונה 2019 (או COVID-19). הבדיקה נועדה כעזר לגלות אנשים מודבקים בנגיף, בהם הגיבה מערכת החיסון ביצירת נוגדנים להדבקה קודמת או עדכנית.

הנגיף SARS-CoV-2 ומחלת COVID-19

הנגיף SARS-CoV-2 הוא נגיף RNA חד-גדילי עם 4 חלבונים מבניים עיקריים: חלבון מעטפת (EP), חלבון ממברנלי (MP), חלבון נוקלאו-קפסידי (NP) וחלבון של ה-spike‏ (SP). ה-NP הוא החלבון הנגיפי השכיח ביותר המשתחרר מהנגיף במהלך ההדבקה. ה-SP מורכב משתי תת-יחידות, S1 ו-S2. תת-היחידה S1 מכילה את המקטע הנקשר לקולטן (RBD), הנחוץ להתקשרות הנגיף לקולטן בתאי המאחסן, הידוע כ-angiotensin-converting enzyme-2 (או ACE2) (על פי Vashist ב-Diagnostics משנת 2020). לעומתו, S2 קשור לתהליך האיחוי עם ממברנת התא המודבק (Espejo וחב' ב-Am J Clin Pathol משנת 2020). החלבונים NP ו-SP ומקטע RBD הם היעדים העיקריים לתגובה החיסונית ההומורלית, בהדבקות נגיף קורונה, כולל SARS-CoV-2, אך הגילוי של נוגדנים כנגד SP חלבון ה-spike, או כנגד 2 תת-היחידות שלו, יכול לתאר באופן מדויק יותר את סטאטוס החיסון.

ההופעה של הנגיף SARS-CoV-2 גורם המחלה COVID-19, גרמה לפנדמיה גלובלית עם למעלה מ-115 מיליון חולים ולמעלה מ-2.5 איש שנפטרו במחלה נכון לתחילת מרץ 2021. האבחון של הדבקה ב-SARS-CoV-2 תלויה בעיקר בבדיקת RT-PCR תוך שימוש במטוש אפי או גרוני, שיטה שאינה מתאימה באופן אידיאלי לבדיקה של אוכלוסיות גדולות (Muecksch ב-medRxiv משנת 2020). בשיטה זו עלולות להתקבל תוצאות שליליות-כזובות בתלות בצורת הדגימה במטוש, והמיצוי של החומר הביולוגי במציאות של כמות נגיף קטנה, מה שעלול לגרום להערכת-חסר של הדבקה, עם משמעות חמורה כתוצאה מהדבקתם של אנשים רבים בסביבת נשא הנגיף שהוחמץ (Ai וחב' ב-Radiology משנת 2020, ו-West וחב' ב-Mayo Clinic Proc מאותה שנה). בנוסף לבדיקה המולקולרית, יש עניין גובר בשימוש בבדיקה סרולוגית לזיהוי נוגדנים כנגד הנגיף. בניגוד לבדיקה המולקולרית, התגובה החיסונית לנגיף, היא סמן בלתי-ישיר של ההדבקה, שמטרתו קביעה של מספר ההדבקות בסביבה נתונה, החיונית להערכת סטאטוס הנבדק עצמו ומניעת הדבקה של הקרובים אליו (Theel וחב' ב-J Clin Microbiol משנת 2020).

בדיקות סרולוגיות לאבחון ההדבקה

העיתוי של יצירת האימונוגלובולין (מ-4 ימים לאחר תחילת התסמינים עד 10 או 14 יום) עלול להגביל את היישומיות של הבדיקה בפאזה החריפה של האבחון (Padoan וחב' ב-Clin Chem Lab Med משנת 2020, ו-Xiang וחב' ב-Clin Infect Dis משנת 2020), אלא שבדרך כלל נוגדנים אנטי-SARS-CoV-2 מסוג IgM ו-IgA נוצרים במהירות בתגובה להדבקה, והגילוי של 2 אימונוגלובולינים אלה עשוי להגביר משמעותית את הרגישות האבחונית של חולי COVID-19, כאשר משלבים בדיקה סרולוגית עם בדיקה מולקולרית (Azkur וחב' ב-Allergy משנת 2020). רוב הבדיקות הסרולוגיות מבוססות על IgG ו-IgM, אם כי נוגדנים מסוג IgA משחקים תפקיד חשוב בחסינות הרירית. מלבד התסמינים הנשימתיים, גם תסמינים של מערכת העיכול מוכרים ב-COVID-19. לפיכך, נוגדנים מסוג IgA במשולב עם נוגדנים מסוג IgG ו-IgM, עשויים לסייע בנבדקים עם תסמינים בלתי-אופייניים, או באלה בהם בדיקת RT-PCR מתקבלת שלילית למרות היותם חשודים כמודבקים בנגיף. לכן בדיקה משולבת של טיטר שלושת האימונוגלובולינים, נחשבת אסטרטגיה בטיחותית למניעה של התפשטות הנגיף (Jaaskelainen וחב' ב-Euro Surveill משנת 2020).

הספרות העדכנית מתארת למעלה מ-200 immunoassays הזמינים באופן גלובלי, מה שמדגיש את האפשרות לתוצאות שאינן אחידות. ה-immunoassays יכולים להיות שונים בסוגי הדגימות (דם מלא, דם הנלקח מדקירת אצבע, נסיוב או פלזמה), סוגי הנוגדנים (IgM, IgG או IgA), שיטת הבדיקה (ELISA, שיטה המבוססת על chemiluminesence או CLIA, או שיטת lateral flow immunoassay LFIA)), או סוגי האנטיגנים של SARS-CoV-2 שמשמשים בבדיקות השונות (חלבון נוקלאוקפסידי רקומביננטי, תת-יחידה 1 של הגליקופרוטאין של ה-spike, או מקטע הקישור של הקולטן של ה-spike). ממצאים אלה מצביעים על הסיבה למגוון הגדול של ערכות הבדיקה הסרולוגית, ומדגישים את חשיבות התיקוף (validation) של הבדיקה במעבדות שעברו אקרדיטציה, והדרישה לקונצנזוס בינלאומי על השיטות ועל האנטיגנים של SARS-CoV-2 המשמשים בבדיקות. על פי Nuccetelli וחב' ב- Inter Immunopharmacol משנת 2021, המדידה הסימולטנית בשיטת ELISA של שלושת האיזוטיפים IgM, IgG ו-IgA המתבצעת במכשיר אוטומטי CHORUS של חברת DIESSE האיטלקית, על פלטת מיקרוטיטר המצופה בנגיף SARS-CoV-2 שעבר אינאקטיבציה, הראתה רגישות של 94% בנבדקים עם הדבקה טרייה בנגיף, ו-97-100% בנבדקים בשלבי הדבקה מאוחרים יותר, וספציפיות של 100%. ערכי השטח-מתחת-העקומה (AUC) נקבעו כ-0.996 לגבי נבדקים חיוביים, 0.992 לגבי נבדקים בשלבי הדבקה מוקדמים ו-1.000 לגבי נדבקים בשלבי הדבקה מתקדמים.

בדומה לנגיפי קורונה אחרים המדביקים בני-אדם, SARS-CoV-2 עלול לגרום להדבקה בדרכי הנשימה העליונות או התחתונות. התסמינים יכולים להיות קלים דוגמת שפעת, או חמורים דוגמת דלקת ריאות, באנשים בריאים או באלה עם מערכת חיסון פגועה. ההדבקה עם נגיף זה מועברת על ידי רסיסי רוק או טיפות ממערכת הנשימה, כאשר בשלבי הדבקה מוקדמים, התסמינים אינם ספציפיים, והם יכולים להידמות לתסמינים של הדבקות אחרות של מערכת הנשימה. משך הדגירה של הנגיף נע בין 5–7 ימים, כאשר אנשים עם מערכת חיסון תקינה ייפתחו נוגדנים מסוג IgG בין 8–11 ימים מאז הופעת התסמינים. בדיקה במהלך פרק זמן קצר יותר, עלולה להתקבל שלילית לגבי נוגדני IgG כנגד הנגיף. כיוון שתסמיני SARS-CoV-2 עלולים לחפוף תסמינים הנגרמים על ידי פתוגנים אחרים של מערכת הנשימה, חשוב לבצע בדיקות מעבדה המזהות באופן ספציפי מודבקים בנגיף זה. קיימת הערכה שכ-40% מהמודבקים בנגיף זה, עשויים להיות א-תסמיניים או קדם-תסמיניים, ועדיין מסוגלים להדביק אחרים (Al-Sadeq ו-Nasrallah ב-Int J Infect Dis משנת 2020, ו-Oran ו-Topol ב-Ann Intern Med משנת 2020). לפיכך, במספר מקרים, גם אלה ללא תסמינים נדרשים לבצע את הבדיקה.

בחירת הדגימה, איסופה והעברתה למעבדה

בחירת הדגימה הנכונה בזמן הנכון, והעברתה למעבדה בתנאים נאותים, הם מרכיבים קדם-אנליטיים קריטיים לתהליך הבדיקה. הדגימה האופיינית תילקח מדרכי הנשימה העליונים, כגון האזור האפי-לועי, לועי-פומי או לועי גרוני, על ידי מטוש כמו גם מנוזל אפי. בתנאים מסוימים, הנבדקים יכולים לדגום את עצמם על ידי מטוש אפי או באיסוף דגימת רוק (1–5 מ"ל) (Hanson וחב' ב-Clin Infect Dis משנת 2020). המטוש בדרך כלל נטבל במדיום טרנספורט של הנגיף, קודם להעברתו למעבדה. איסוף דגימות מדרכי הנשימה התחתונות כגון כיח, נוזל ברונכו-אלבאולרי (lavage), או תפליט טרכאלי מחולים המונשמים מכנית, אפשרי גם כן. עם זאת, במאושפזים עם מחלת דרכי נשימה תחתונות, ה-IDSA ממליץ לדגום קודם את החומר מדרכי הנשימה העליונות, ורק אם מתקבלת תוצאה שלילית לגבי SARS-CoV-2, יש לדגום חומר מדרכי הנשימה התחתונות. בדצמבר 2020, נתן ה-FDA אישורו לערכת איסוף ביתית LabCorp Pixel COVID-19 (על פי Herdman ב-CNN Health מדצמבר 2020). מבחנים נגיפיים לאיתור חומצת גרעין או אנטיגן נגיפי, מומלצים לאבחון של הדבקה חריפה במטופלים תסמיניים או-תסמיניים. מטופלים א-תסמיניים שבאו במגע עם אנשים הידועים כנדבקים או כאלה החשודים להיות מודבקים, אך אינם מומלצים לאלה החיים בקהילה בה אחוז הנבדקים נמוך מ-2%, אך מומלצים לחיים בקהילה עם למעלה מ-10% נדבקים.

זיהוי חומצת הגרעין הנגיפית

השיטה המקובלת לזיהוי הדבקה נוכחית או קודמת של הנגיף, היא ה-nucleic acid amplification test (או NAAT), שיכולה לגלות אחד או יותר גנים של RNA הספציפיים לנגיף. נכון לסוף פברואר 2021, ה-EUA באירופה, העניק אישורו ל-5 בדיקות לזיהוי SARS-CoV-2 בנבדקים א-תסמיניים, כחלק מהמעקב אחר הדבקה בנגיף בקהילה (Woloshin וחב' ב-New Eng J Med משנת 2020). המלצה של IDSA מתאריך 23 בדצמבר 2020, מציעה שלצורך בחינת RNA של הנגיף, עדיף להשתמש במטוש שדגם חומר ממקור אפי-לועי מאשר מטוש שדגם חומר אפי-גרוני. אך המלצה זו לא הוכחה כחיונית (Frellick ב-Medscape Med News משנת 2021). סקירה ספרותית של Butler-Laporte וחב' ב-JAMA Intern Med משנת 2021, מצאה שדגימות רוק מספקות רגישות וספציפיות דומות לאלה של מטושים אפיים-לועיים, אך חוקרים אלה טוענים ששימוש בדגימות רוק לצורך זיהוי חומצת הגרעין הנגיפית עדיין דורשת מחקר נוסף.

יעדים גניים בזיהוי חומצת גרעין נגיפית

חלק מהגנים הנחקרים ביותר הם הגנים S,E ו-N ושיטת open reading frame ORF1a/1b (על פי van Kasteren וחב' ב-J Clin Virol משנת 2020). נמצא שיש מעט מאוד cross reactivity עם נגיפי קורונה אנדמיים הקשורים לשפעת (Lu וחב' ב-Emerg Infect Dis משנת 2020). זיהוי הגן E הוא בעל הרגישות האנליטית הגבוהה ביותר (Corman וחב' ב-Euro Surveill משנת 2020 ו-Chan וחב' ב-J Clin Microbiol משנת 2020). בדיקות NAAT יכולות לזהות אפילו 10 עותקים לכל ריאקציה (Chu וחב' ב-Clin Chem משנת 2020). בנוסף לזיהוי של SARS-CoV-2 שיטות NAAT רבות אושרו כבדיקות multiplex שעשויות לזהות באופן סימולטני נגיפים נשימתיים נוספים כגון influenza A ו-influenza B, כמו גם חיידקים הגורמים לדלקת ריאות בלתי-אופיינית. עם ההופעה בעת האחרונה של וריאנטים גנטיים של הנגיף, הדבר עלול להשפיע על חלק משיטות הזיהוי של חומצת הגרעין, כגון הווריאנט הידוע כ"וריאנט הבריטי" (B.1.1.7) שהתפשט למדינות רבות בעולם. וריאנט נוסף שהתגלה לראשונה בדרום אפריקה, וידוע כ-20C/501Y.V2 או גם B.1.351, מכיל חלק המוטציות שמוצאים בווריאנט הבריטי. גם הווריאנט הדרום אפריקני התפשט כבר למדינות רבות. הווריאנטים השונים הללו, עלולים להכיל שחלופים או שמטים העלולים להשפיע על היכולת של בדיקה המבוססת על RNA לזהות את הנגיף אם הרצף של הגדיל המשלים (primer) או של ה-probe נמצאים באזור המושפע על ידי המוטציה.

גילוי הנוגדן

בדיקות המשמשות לזיהוי נוגדנים כנגד SARS-CoV-2 בדגימות דם ורוק מנוצלות לזיהוי נבדקים המודבקים בהווה או קודם לכן עם נגיף זה. באופן כללי, רמות ניתנות לגילוי של נוגדנים אלה עלולות להתפתח במשך מספר ימים עד מספר שבועות, לכן בדיקות לזיהוי הנוגדנים הם בעלות שימושיות מוגבלת באבחון של הדבקה חריפה, בעוד שבדיקת NAAT מועדפת למטרה זו. עם זאת, השימוש בבדיקות נוגדנים חיוניות כעזר לאבחון של COVID-19, גם אם משך הזמן שעובר עד זיהוי הנוגדנים אינו מהווה בסיס לזיהוי של הדבקה עכשווית חריפה (Cheng וחב' ב-Ann Intern Med משנת 2020). מספר מחקרים הראו שברוב הנבדקים, המעבר מנוגדני IgM לנוגדני IgG מתרחש בערך שבועיים לאחר הופעת התסמינים, וכמעט בכל הנדבקים ניתן לגלות נוגדנים כנגד SARS-CoV-2 עד היום ה-28 מהופעת התסמינים (Long וחב' ב-Nature Med משנת 2020, ו-Iyer וחב' ב-Sci Immunol משנת 2020). מחקרים על מאושפזים מודבקים עם SARS-CoV-2 המאומתים על ידי NAAT, הראו את נוכחות כל האיזוטיפים של הנוגדנים כנגד נגיף זה, כולל IgA, IgM ו-IgG (על פי Guo וחב' ב-Clin Infect Dis משנת 2020). טיטר ניתן לגילוי של IgM ו-IgA הופיע בין 7–14 יום לאחר הופעת התסמינים (ובמקרים נדירים אפילו יום אחד לאחר הופעתם). העיתוי של שיא רמת IgG משתנה, כאשר במקרים מסוימים הוא מתגלה סימולטנית עם גילוי נוגדנים מסוג IgM, אם כי ברוב הנדבקים הופעת נוגדני IgG מתעכבת מספר ימים ומגיע לרמת השיא בין הימים 15 ו-21. ברוב הנדבקים טיטר הנוגדנים נמצא במתאם עם חומרת המחלה, אם כי במספר נדבקים לא ניתן לגלות כלל רמות נוגדנים כלשהן (Huang וחב' ב-Nat Commun משנת 2020).

מבחנים לגילוי סוגי נוגדנים שונים

שני אנטיגנים של SARS-CoV-2 שימשו כיעדים אנטיגניים לפיתוח מבדקים: חלבון ה-spike‏ (S), וחלבון הנוקלאו-קפסיד (N). חלבון S נקשר לקולטן ACE2 (או angiotensin converting enzyme 2) שעל פני התא המודבק, בעוד שהחלבון N משחק תפקיד קריטי ברפליקציה של הנגיף ובהיווצרותו (assembly), וחלבון N הוא שמשרה יצירת נוגדנים מוקדם יותר מאשר חלבון S בתהליך ההדבקה (Vashist ב-Diagnostics משנת 2020). מחקרים הראו כי הנוגדנים המנטרלים את הנגיף הנוצרים במודבקים, הם באופן מובהק הנוגדנים המכוונים כנגד חלבון S (על פי Jiang וחב' ב-Trends Immunol משנת 2020). ערכות מסחריות של בדיקות סרולוגיות של SARS-CoV-2 כוללות: בדיקת immunoassay chemiluminescence אוטומטית ישירה (CIA, בדיקת ELISA, בדיקת LFA או lateral-flow assay. בבדיקת CIA, הכימות מסתייע על ידי גילוי של luminescence, בשיטה העושה שימוש בשילוב של אנטיגנים רקומביננטיים מצופים על פני חלקיקים מגנטיים. הנתונים מראים ששיטת CIA לזיהוי נוגדנים כנגד SARS-CoV-2, היא בעלת רגישות וספציפיות מצוינות לזיהוי של שלושת האיזוטיפים או רק חלק נבחר מהם. העובדה שיש כאן אופציה אוטומטית מגבירה את תפוקת התוצאות (Espejo וחב' ב-Am J Clin Pathol משנת 2020).

שיטת LFA, בדומה לשיטת ELISA, עושה שימוש באנטיגן של הנגיף כגורם לְכִידָה במתכונת של lateral-flow strip (Sheridan ב-Nat Biotechnol משנת 2020). היתרון הבולט ביותר של שיטה זו הוא במהירות הביצוע לקבלת תשובה (10–30 דקות), בהשוואה לשיטת ELISA בה הבדיקה נמשכת מספר שעות, כן בהיותה כרוכה בפחות מעורבות ידנית. עם זאת, שיטת LFA יקרה יותר לביצוע בהשוואה ל-ELISA, וכן מחקר השוואתי גדול מצא סתירות מדאיגות בהדירות התוצאות כאשר הושוו 10 ערכות מסחריות של LFA ( Whitman וחב' ב-MedRxiv משנת 2020).

שיקולים נוספים במדידת רמת נוגדנים

ה-FDA פרסם בשנת 2019 הנחיות בהקשר של מדידות של נוגדנים כנגד SARS-CoV-2, תוך שימוש בנסיוב, בפלזמה או בדם מלא, תוך דרישה ממשווקים מסחריים של ערכות למדידה זו לספק נתוני תיקוף (validation). נתונים אלה כוללים את רגישות השיטה, הספציפיות שלה, ערכי ניבוי חיוביים (PPV) ושליליים (NPV). ה-FDA מעורב באופן פעיל בהערכת הדיוק של הבדיקות הסרולוגיות. יתרה מכך, ה-CDC ממליץ על יישום של אלגוריתם של שני שלבי בדיקה אורתוגונליים בהם מתבצעות 2 בדיקות נוגדנים שונות. ה-CDC ממליץ באופן נמרץ על אינטרפרטציה של תוצאות הבדיקות תוך התחשבות בהיסטוריה הרפואית של הנבדק.

מחלימים התורמים פלזמה המכילה נוגדנים כנגד הנגיף, מאפשרים "חיסון פסיבי" למודבקים "חדשים" בנגיף, וגישה זו קיבלה את אישור ה-FDA כגישת טיפול נמרץ. הזיהוי של תורמי פלזמה אופטימליים בהחלט מאתגר, כל זמן שאין מתאם מבוסס בין טיטר הנוגדנים בפלזמה של התורם, לבין היעילות הקלינית של תרומת פלזמה זו. עם זאת, ה-FDA באוגוסט 2020 פרסם הנחיות על איסוף הפלזמה, מדידת טיטר הנוגדנים, והשימוש בפלזמה הנתרמת. אחת מההמלצות האלה היא שמדידת טיטר הנוגדנים כנגדSARS-CoV-2 בפלזמה הנתרמת, תתבצע בשיטת Ortho-Clinical Diagnostics VITROS anti SARS-CoV-2 IgG. הרגישות של בדיקת VITROS anti-SARS-CoV-2 IgG בשלב ההדבקה המוקדם אינה ידועה. תוצאה שלילית אינה שוללת הדבקה בנגיף זה. אם קיים חשד להדבקה חריפה, מתחייבת בדיקה ישירה אחרת לוודא או לשלול הדבקה זו. לעומת זאת, תוצאות חיוביות כזובות (false positive) המתקבלות בבדיקת VITROS anti-SARS-CoV-2 IgG, עלולות להיגרם מסיבות אחרות.

גילוי של אנטיגן נגיפי

בתאריך 26 אוקטובר 2020, ה-FDA נתן אישורו ל-6 ערכות מסחריות זמינות המיועדות לגלות אנטיגן של SARS-CoV-2. ערכות אלו הן באופן ייחודי lateral-flow immunoassays המיועדות לזיהוי איכותי ישיר של חלבון הנוקליאו-קפסיד של הנגיף, ממטוש אפי-גרוני, כאשר נוכחות חיובית של חלבון זה מהווה אינדיקציה להדבקה עכשווית על ידי הנגיף. באופן כללי, בדיקה לזיהוי אנטיגן זה מחייבת טבילת קצה המטוש בתמיסת ריאגנט תוך ערבוב, שאחריו התמיסה מונגשת למחסנית הבדיקה. הדגימה נודדת אז לאורך רצועת הערכה, כאשר אם יש נוכחות של אנטיגן, נוגדנים כנגד האנטיגן של SARS-CoV-2 יגיבו עם הדגימה וייצרו סיגנל פלואורסצנטי או קולורימטרי תוך 5–10 דקות. בדיקות אלו מאושרות על ידי ה-FDA לביצוע בנבדקים תסמיניים בפרק הזמן שבין 5–12 יום מהופעת התסמינים. מומלץ לבצע בדיקה זו בשלבי ההדבקה המוקדמים שכן אז עומס הנגיף הוא הגבוה ביותר, והוא הולך ופוחת לאחר 5–7 ימים מההדבקה, ועלול לרדת מתחת לסף הגילוי בשיטה זו. קיים מידע מזערי ביחס לשימוש בשיטה זו בנבדקים א-תסמיניים.

בדיקות מעבדה

נכון לסוף פברואר 2021, ישנם שלושה סוגי בדיקות שנועדו לקבוע הידבקות בנגיף SARS-CoV-2: זיהוי RNA נגיפי, זיהוי אנטיגן נגיפי וזיהוי נוגדנים כנגד הנגיף. שתי הבדיקות לזיהוי חומצת גרעין או חלבון נגיפי נועדו לאשש הדבקה אקוטית, בעוד שבדיקת הנוגדנים מספקת עדות להדבקה קודמת. בדיקה בתרבית תאים לבידוד הנגיף אפשרית, אם כי ה-CDC לא ממליץ למעבדות קליניות לבצע אותה, אלא אם כן היא מתבצעת במעבדה מאושרת biosafety level 3 ‏(BSL-3).

הוראות לביצוע בדיקה סרולוגית

הכנת הנבדק: 24 שעות לפני נטילת הדגימה אין לצרוך מולטי-ויטמינים או תוספים דיאטטיים המכילים biotin (ויטמין B7), וכן בתכשירים המכילים ויטמינים ותוספים אלה לטיפול בשיער, בעור, ובציפורניים. אין לבצע את הבדיקה במצבים הבאים: דגימה מאוד המוליטית (רמת המוגלובין מעל 1,000מיליגרם/דציליטר); דגימה מאוד ליפמית (רמת triolein מעל 2,000 מיליגרם/דציליטר); דגימה מאוד איקטרית (רמת סך בילירובין מעל 40 מיליגרם/דציליטר), דגימות המכילות ביוטין (מעל רמת 3,510 ננוגרם/מ"ל); דגימה המכילה חומר חלקיקי; דגימות מנפטרים.

רגישות בדיקת NAAT

העיתוי של ביצוע הבדיקה במהלך המחלה יכול להשפיע על הרגישות של אנליזת חומצת הגרעין הנגיפית. ריכוזי RNA נגיפי המצוי בדגימות מדרכי הנשימה העליונות של מודבקים עם SARS-CoV-2, גבוהים ביותר עם הופעת התסמינים (COVID-19 Investigation Team ב-Nat Med משנת 2020, Wölfel וחב' ב-Nature משנת 2020, ו-Young וחב' ב-JAMA משנת 2020). כמות הנגיף בנבדקים קדם-תסמיניים או באלה עם הדבקה תת-קלינית נמצאים במוקד מחקרים אינטנסיביים, ונראה שכמות הנגיף בשני התרחישים האחרונים דומה (Arons וחב' ב-N Engl J Med משנת 2020, Corman וחב' ב-Transfusion משנת 2020, ו-Walsh וחב' ב-J Infect משנת 2020). משמעות ממצא זה היא שהרגישות של בדיקת חומצת הגרעין הנגיפית היא גבוהה ביותר מוקדם במהלך ההדבקה, והיא יעילה באופן דומה אם היא מתבצעת לפני או בעת הופעת התסמינים, אם כי לא ברור כמה זמן לאחר החשיפה לנגיף בדיקת NAAT יכולה לגלות בקלות את ה-RNA הנגיפי (Kucirka וחב' ב-Ann Intern Med משנת 2020).

לאחר השבוע הראשון של התסמינים הנמצא במתאם עם הפחתה בחומרת התסמינים בנבדקים עם מחלת COVID-19 מתונה, רמות ה-RNA של SARS-CoV-2 מתחילות לרדת בדגימות מדרכי הנשימה העליונות, אך הן עדיין לרוב ניתנות לגילוי על ידי NAAT. עם זאת, מספר מחקרים לא גילו ירידה חדה שרמות RNA שבוע לאחר שבוע מתחילת התסמינים (Perera וחב' ב-Emerg Infect Dis משנת 2020). תופעה זו עשויה להיות כרוכה בסטאטוס החיסוני של הנבדקים הללו, שכן גם מודבקים עם מערכת חיסון פגועה, כמו גם אלה עם הדבקה אתסמינית, נמצאו מפרישים את הנגיף לפרקי-זמן ממושכים יותר בהשוואה למודבקים עם מערכת חיסון תקינה, או לאלה עם הדבקה תסמינית, כפי שנמצא במדידת RNA (על פי Long וחב' ב-Nat Med משנת 2020, McKie וחב' ב-BMJ Case Rep משנת 2020, ו-Li וחב' ב- J Med Virol משנת 2020).

הפרשת הנגיף פוחתת בשבועות שבהמשך, אם כי באחוז קטן של דגימות ניתן לגלות RNA נגיפי גם 6 שבועות או אפילו יותר מכך, לאחר תחילת התסמינים (Xiao וחב' ב-Clin Infect Dis משנת 2020). יתרה מכך, RNA בדגימות מדרכי הנשימה התחתונות כגון כיח, יכול להגיע לשיא מאוחר יותר בהשוואה ל-RNA מדגימות בדרכי הנשימה העליונות. בדומה, בחלק מהמודבקים דגימות רוק נמצאו מכילות רמות גבוהות יותר של הנגיף ושל ה-RNA שלו, לתקופות ארוכות יותר מאלה שמוצאים בדימות ממערכת הנשימה (Wyllie וחב' ב-N Engl J Med משנת 2020).

RT-PCR NAATs

ישנן למעלה מ-200 בדיקות NAAT שקיבלו את אישור ה-FDA, והן נכללות ב-2 קטגוריות: אמפליפיקציה של חומצת גרעין המבוססת על RT-PCR, ובדיקות לזיהוי RNA נגיפי על ידי אמפליפיקציה איזותרמית. באשר לבדיקות RT-PCR, בהנחה שכל נגיפי קורונה הם בעלי גנום RNA, יש צורך לסנתז DNA קומפלמנטרי (cDNA) מגֶנום RNA על ידיreverse transcription, המלווה על ידי אמפליפיקציית PCR של ה-cDNA, עם תְחלים (primers) עבור הגנים החיוניים של SARS-CoV-2. בעוד שכל בדיקות NAAT העושות שימוש ב- RT-PCR מזהות SARS-CoV-2 בדרך זו, קיימות וריאציות רבות בהן ניתן לעשות שימוש לגילוי המעשי של גנים שעברו אמפליפיקציה. השימוש הכללי ביותר הוא של RT-PCR המנצל פלואורסצנטיות לגילוי כמות של DNA שעבר אמפליפיקציה בזמן אמת. דוגמה לשיטה המנוצלת לעיתים קרובות היא הידרוליזה של TaqMan (Holland וחב' ב-Proc Natl Acad Sci USA משנת 1991). כל בדיקות RT-PCR הנהוגות, משמשות לזיהוי איכותי של יעדים גניים הספציפיים לנגיף, ואינן מאושרות למדידה כמותית של כמות הנגיף המצויה בדגימה. חלופה לזיהוי פלואורסצנטי כוללת ריצוף של הגנום הנגיפי, מה שעשוי לשחק תפקיד חשוב בקביעה האם הנבדק עבר הדבקה שנייה, שכן אפשר להשוות את הריצוף של ההדבקה המקורית לזו של הדבקה נוספת (Tillett וחב' ב-Lancet Infect Dis משנת 2020).

Isothermal amplification NAATs

ההַבְחָנָה בין isothermal amplification ו-PCR היא בכך שבשיטה הקודמת אמפליפיקציה מושגת תוך שימוש בטמפרטורה קבועה, בעוד שבשיטה האחרת נדרש סבב של טמפרטורות (Zhao וחב' ב-Chem Rev משנת 2015). ישנן מספר שיטות של isothermal amplification, אך שתי השיטות החשובות ביותר לזיהוי SARS-CoV-2, הן reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (להלן RT-LAMP), ו- transcript-mediated amplification(להלן TMA). בשתי השיטות ניתן לייצר למעלה מ-109 עותקים של היעד הגני תוך שעה אחת. הזיהוי של היעד הגני שעבר אמפליפיקציה יכול להיות מושג עם צבע פלואורסצנטי לא ספציפי, כגון SYBR Green, הנקשר ל-DNA דו-גדילי. יש מספר שיטות בהן יש אינקורפורציה של רצפים חוזרים פלינדרומיים קצרים (CRISPER) לזיהוי של RNA שעבר אמפליפיקציה תוך שימוש ב-RT-LAMP (Broughton וחב' ב-Nat Biotechnol משנת 2020, ו-Guo וחב' ב-Cell Discov משנת 2020).

בנובמבר 2020, פרסם ה-FDA אישור לבדיקה ביתית (עם מרשם רופא) של הערכה Lucira COVID-19 All-in-One Test, לנבדקים בני 14 שנה ומעלה. הערכה, עושה שימוש במטוש אפי שנדגם על ידי הנבדק עצמו, ושיטת RT-LAMP לגילוי של RNA שלSARS-CoV-2 . בשיטה זו ניתן להפיק תוצאה תוך 30 דקות, או אף פחות מכך (Hinton במסמך האישור של ה-FDA).

משך הביצוע של בדיקת NAAT

רבות מבדיקות NAAT דורשות מיצוי של חומצת הגרעין לפני ביצוע בדיקת RT-PCR. השימוש בטכנולוגיות של חלקיקים מגנטיים הקושרים חומצות גרעין מאפשרת אוטומציה של תהליך זה (Berensmeier וחב' ב-Appl Microbiol Biotechnol משנת 2006). גורם חשוב שיכול להשפיע על בחירת NAAT היא פרק הזמן הנדרש לזיהוי SARS-CoV-2 RNA. חלק מבדיקות אלה מספקות תשובה תוך 5–10 דקות, אם כי רוב הבדיקות מספקות תשובה תוך שעה אחת או אף יותר. השיטות הדורשות מיצוי חומצת גרעין היא מטבע הדברים איטית יותר (Cheng וחב' ב-Ann Intern Med משנת 2020).

ב-15 בדצמבר 2020, ה-FDA נתן אישורו לבדיקת COVID-19 ללא מרשם שיכולה להתבצע במלואה בבית. מדובר בערכה לבדיקה מהירה הידועה כ-Ellume COVID-19 Home Test, המפיקה תשובה תוך 20 דקות. בנבדקים תסמיניים ערכה זו נמצאה מזהה דגימות חיוביות בדיוק של 96%, ודגימות שליליות בדיוק של 100%, בעוד שבדגימות של נבדקים א-תסמיניים דיוק הבדיקות בערכה זו הן 91% ו-96%, בהתאמה. בדיקה ביתית נוספת של אנטיגן הנגיף ידועה כ- BinaxNOW COVID-19 Ag Card Home Test קיבלה את אישור ה-FDA בדצמבר 2020. בדיקה זו תקפה לבני 4 שנים ומעלה החשודים כנדבקים בנגיף. יש לבצע בדיקה זו תוך 7 ימים מהופעת התסמינים. אף על פי שבדיקות לגילוי האנטיגן הנגיפי פשוטות לביצוע, ולא יקרות, אחד החששות בביצוען הוא רגישות נמוכה יחסית בהשוואה לבדיקות לזיהוי RNA. מטה-אנליזה של ארבע ערכות מסחריות זמינות מחוץ לארצות הברית, הראתה בבדיקות אלו רגישות ממוצעת של 56.2% (Dinnes וחב' ב- Cochrane Database Syst Rev מאוגוסט 2020). בגלל מגבלות אלו, נחוץ לאשש תוצאה שלילית שלבדיקת אנטיגן נגיפי בביצוע מקביל של NAAT, זאת כאשר יש חשש גבוה להידבקות בנגיף, בפרט אם הנדבק תסמיני, או שהוא נחשף בוודאות לאדם מודבק בנגיף.

בדיקות בנבדקים עם Multisystem Inflammatory Syndrome

COVID-19 בילדים מתבטא בדרך כלל באופן מתון יחסית. עם זאת, החל באפריל 2020 החלו להופיע דיווחים מבריטניה וממדינות נוספות המתארים מחלה דמוית Kawasaki בילדים ובני נוער הקשורים להדבקה עם SARS-CoV-2 (Riphagen וחב' ב-Lancet ממאי 2020). התרחיש הוגדר כ-) multisystem inflammatory syndrome להלן MIS) בילדים, שהוא תרחיש נדיר אך רציני המהווה סיבוך של הדבקה עם SARS-CoV-2. לפי הגדרות CDC ו-WHO תרחיש MIS מתייחס לבני 21 שנה ומטה על פי CDC, או בני 19 שנה ומטה על פי WHO. התרחיש אמור להיות מבוסס על ראיות של הדבקה סמוכה עם הנגיף, או לפחות חשיפה לחולה בקורונה (רק על פי ה-CDC), ראיות לחום גבוה, סמנים מוגברים של דלקת, ולפחות שני תסמינים של מעורבות רב-מערכתית, וכמו כן היעדר של אבחנה חלופית (כגון ספסיס חיידקי, או תסמונת של הלם טוקסי). ה-CDC כולל גם קריטריון של אשפוז.

מאמינים שדיס-רגולציה חיסונית האופיינית ל-MIS קשורה לאירוע בעבר ולא להדבקה אקוטית עם SARS-CoV-2, מה שבא לביטוי בעובדה שרובם של הילדים עם MIS נמצאים שליליים בבדיקת SARS-CoV-2 PCR כאשר הבדיקה האחרונה מתבצעת בהופעת התרחיש. בדיקות המעבדה המומלצות כבדיקות באבחון וניטור התחלתיים של MIS, כוללות ספירת דם מלאה, תפקודי כליות וכבד, מדידת סמנים לתפקוד הלב, וכן פרמטרים קרישתיים. תוצאות אנומליות של אלקטרוליטים בדם, ושל תפקודי כליות נמצאות אפילו באלה עם תסמינים מתונים של MIS. אף על פי שאין הבנה מלאה לעובדה שפגיעה קרדיאלית היא אחת ההתבטאויות הקליניות העיקריות בחולי MIS, ניטור של סמנים לבביים כגון טרופונין ו-BNP, נחשב חלק חיוני בהתנהלות עם MIS (Sperotto וחב' ב- Eur J Pediatr משנת 2020). גם סמני דלקת הקשורה עם חומרת MIS והכוללים CRP, שקיעת דם, ורמת הציטוקין IL-6 מומלצים להיבדק. קואגולופתיה באה לביטוי ברמת פיברינוגן גבוהה, כמו גם רמות גבוהות של D-dimer, partial thromboplastin time (PTT),‏ prothrombin time (PT) ורמת פקטור VIII, וכן רמת פריטין נמצאה מוגברת ב-55-76% במטופלים צעירים עם MIS, עם תסמינים מתונים עד חמורים, וכן במבוגרים עם MIS. עם ההתפשטות המהירה של SARS-CoV-2, הופיעו דיווחים על הופעת MIS במבוגרים (Morris וחב' ב- MMWR Morb Mortal Wkly Rep משנת 2020).

בדיקת PCR הידועה כ-SC2 Multiplex Assay יכולה לגלות כל אחד משלושה נגיפים בעת ובעונה אחת: נגיף COVID-19, ונגיפי influenza A ו-influenza B. בדיקה זו עשויה להיות מועילה בעונת התחלואה בשפעת, כאשר נמצאים במקביל בעיצומה של תחלואת קורונה.

אינטרפרטציה של תוצאות הבדיקה

תשובה שלילית משמעותה שלא התגלו נוגדנים מסוג IgG כנגד נגיף SARS-CoV-2. ייתכן שתוצאה שלילית זו נגרמת מאיסוף מוקדם מדי של נסיוב לאחר ההדבקה, או שמדובר בנבדקים עם מערכת חיסון מדוכאת, או כאשר הנבדקים לוקים במחלת COVID-19 קלה. במקרים אלה מומלץ לבצע בדיקת PCR מולקולרית בנבדקים תסמיניים.

תשובה חיובית משמעותה שנתגלו נוגדנים מסוג IgG כנגד נגיף SARS-CoV-2. פירוש תוצאה חיובית היא הדבקה קודמת או נוכחית עם הנגיף. במקרה זה מומלץ בירור של מתאם עם גורמי סיכון אפידמיולוגיים, ועם ממצאים מעבדתיים וקליניים נוספים. תוצאות בדיקה סרולוגית אינן אמורות לשמש לאבחון של הדבקה נוכחית עם הנגיף. לעיתים פחות שכיחות תוצאות חיוביות כזובות (false positive) יכולות להופיע כתוצאה מהדבקה קודמת עם נגיפי קורונה אחרים.

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - מחלות נגיפיות

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)