miniatyr|Provtagning i USA
Covid-19-provtagning är laboratorietester för luftvägsinfektionen covid-19 orsakad av viruset sars-cov-2. Testerna inkluderar metoder som upptäcker viruset, samt sådana som upptäcker antikroppar som bildats som försvar till infektionen. Upptäckten av antikroppar, som kallas serologi, kan användas både för kliniska syften och för att övervaka invånare. Så sent som i mars 2020 hade de flesta länder begränsat sin virusprovtagning till utsatta riskgrupper vilket gör det svårt att uppskatta virusets spridning.
Upptäckten av virus görs oftast genom metoden real time reverse transcription polymerase chain reaction (rRT-PCR) på prover som tagits med till exempel nasofaryngeal vattpinne eller sputumprov. Blodprov för att upptäcka antikroppar, IgM och IgG, som bildats av kroppen till följd av infektionen är under utveckling. Datortomografi av bröstkorgen kan ibland hjälpa till att identifiera och bestämma patologi i lungor men har ännu gett oklara resultat vid covid-19-infektion och kan inte användas för diagnos En del länder har satt upp drive-through-provtagning där prov kan tas från individer av vårdpersonal.
PCR-test Det så kallade PCR-testet (mer exakt: kvantitativ omvänd transkriptaspolymeraskedjereaktion i realtid) anses vara guldstandarden för detektion av SARS-CoV-2. Det anses vara den mest tillförlitliga metoden för att klargöra en misstanke om aktiv infektion med SARS-CoV-2. Utvärderingen utförs i laboratoriet. Resultatet är tillgängligt efter några timmar till dagar. Validiteten i resultaten avseende infektion, smittsamhet och symtomatisk sjukdom beror på många faktorer. I teorin ger Ct-värdet en indikation på virusmängden och, indirekt, smittsamheten. I praktiken kan den dock endast användas som en grov riktlinje, eftersom de olika leverantörernas PCR-tester inte är standardiserade och resultaten beror på vilket prov som tas.
Testet reagerar på närvaron av två specifika korta gensekvenser (nukleotidsekvenser) som är karakteristiska för de nämnda virusen, de så kallade E-genen och RdRp-genen. E-genen kodar för virushöljet (E för höljet), RdRp-genen för RNA-beroende RNA-polymeras (RdRp). Testet reagerar alltså på komponenter i viruset såväl som på virusrester. Utöver det test som utvecklats vid Charité har andra institutioner utvecklat sina egna tester. Testet som utvecklats av CCDC riktar sig mot RNA-regionen i nukleokapsiden (N-genen) och det icke-strukturella proteinet nsp10. Testet vid Hongkongs universitet testade också mot RNA-regionen i nukleokapsiden och det icke-strukturella proteinet nsp14. Testet som utvecklats av CDC riktar sig mot tre primers mot nukleokapsidens RNA-region och inkluderar även en primer mot humant RNas P, vilket möjliggör kvalitetskontroll av RNA-extraktion och därmed bättre jämförbarhet av testerna. I de två sista analyserna används (bland annat) en gensond som är specifik för SARS-CoV-2. Den andra analysen inkluderar också en sond som matchar nukleotidsekvensen för både SARS-CoV-1 och SARS-CoV-2 RNA-segment.
Provet med pinnen tas vanligtvis i halsen eller vanligare i näsan (nasofarynx). Dessutom är provtagning genom gurgling också möjlig. Vissa andra kroppsvätskor, såsom avföring, kan också testas i princip, men är mindre entydiga. Genom att testa avloppsvatten är det också möjligt att dra slutsatser om den aktuella förekomsten av infektion på en ort.
Specificitet Testet reagerar positivt på SARS-CoV-2 och SARS-CoV-1. Korsreaktivitet mot SARS-CoV-1 är avsedd att göra SARS-CoV-1 (från laboratorielager) tillgänglig som en positiv testkontroll. ]Ytterligare data från testutvecklingen tyder på att testet ger ett positivt resultat för troligen alla asiatiska virus från undersläktet Sarbecovirus.
Under utvecklingen säkerställdes att testet inte reagerar positivt på de endemiska humana coronavirusen (HCoV-229E, -NL63, -OC43, -HKU1), MERS-CoV och många andra vanliga patogener av luftvägssjukdomar. Liksom andra etablerade tester för mänskliga coronavirus reagerar detta test också positivt på olika coronavirus som är okända för människor (särskilt de från vissa fladdermusarter).
För att fastställa att testet inte är oavsiktligt positivt för ett annat virus testas prover som inte innehåller målviruset. Detta säkerställer att testet faktiskt visar ett negativt prov som negativt i dessa fall. Baserat på dessa undersökningar bedöms specificiteten för detta test vara extremt hög, förutsatt att det (av andra skäl) kan säkerställas att provet som testas är fritt från SARS-CoV-1 och andra asiatiska sarbecovirus.
I ett kvalifikationstest som genomfördes av den tyska föreningen för främjande av kvalitetssäkring i medicinska laboratorier i maj och juni 2020 undersöktes kvaliteten på 463 laboratorier från 36 länder bland annat för att se om de på ett tillförlitligt sätt kunde utesluta falskt positiva resultat i testerna. För de SARS-CoV-2-negativa proverna uppnådde laboratorierna mestadels korrekta negativa resultat (97,8 % till 98,6 %). Laboratorier som inte enbart kunde ge 100 % korrekta resultat certifierades inte.
I juni 2020 fastställde Foundation for Innovative New Diagnostics i Genève känsligheten och specificiteten hos SARS-CoV-2-testsystem från 21 tillverkare genom att jämföra dem med sitt eget interna test. Specificiteten bestämdes från 100 negativa prover åt gången och varierade från 96 % till 100 %. Än så länge är det oklart om de resultat som tolkas som falskt positiva faktiskt är falskt positiva eller beror på falskt negativa referensresultat från företagets eget interna test.
I en publikation från Friedrich Loeffler-institutet Pitfalls in SARS-CoV-2 PCR Diagnostics rapporterar författarna om förekomsten av kontaminering på tillverkarsidan av kommersiella primer-/sonduppsättningar med SARS-CoV-2-målsekvensen för RT-qPCR. Eftersom kontaminering av de använda reagenserna också kan leda till felaktiga testresultat rekommenderar författarna batchtestning samt systematiska kvalitetskontroller i testproceduren,
Känslighet Även om den höga specificiteten har blivit allmänt accepterad, kritiseras ofta testets känslighet och frekventa falskt negativa rapporteras. Som ett resultat, till exempel, hos patienter som testades flera gånger i rad, ändrades statusen upprepade gånger mellan positiva, negativa och oklara resultat. Problemet här syns dock inte på den "tekniska" sidan av testet, utan i korrekt utförande och hantering. En studie av svabbresultat från patienter visade ett starkt beroende av känslighet vid tidpunkten för exponering för viruset och sjukdomsförloppet. Dagen efter kontakt med en person som testat positivt påvisades virus-RNA hos en tredjedel. På dagen för symtomdebut var testet positivt hos 62 % av patienterna. Den högsta sensitiviteten hittades tre dagar efter symtomdebut på 80 %. Tre veckor efter symtomdebut kunde virus-RNA fortfarande påvisas hos cirka en tredjedel av patienterna.
Ett positivt PCR-test är inte synonymt med smittsamhet: med den rekommenderade svabbtekniken är PCR-testet alltid positivt under längre tid – i vissa fall flera veckor – då virus som kan replikeras inte kan upptäckas. Smittsamheten kan dock uppskattas med hjälp av det Ct-värde som är förknippat med testresultatet. Ju högre detta värde var, desto mindre virusmängd förekom. Baserat på tidigare erfarenheter uppger Robert koch Institutet (RKI) att med ett högt Ct-värde (> 30) som motsvarar ett lågt innehåll av viralt RNA kunde i de flesta fall ingen odlingsbarhet observeras i cellkulturer. Det rekommenderas dock inte att karantänen förkortas på grund av ett testresultat, men det är möjligt att ta beslut om icke smittsamhet på det svaga testresultatet som ett medicinskt beslut från fall till fall.
När det gäller omfattningen och betydelsen av falskt positiva testresultat uppger Robert Koch-institutet att på grund av PCR-testets funktionsprincip och de höga kvalitetskraven är den analytiska specificiteten nästan 100 %. Av detta drar RKI slutsatsen att om testerna utförs korrekt och resultaten bedöms sakkunnigt, kan ett mycket litet antal falskt positiva resultat antas och bedömningen av situationen förvrängs inte. Detta är också i linje med National Academy of Sciences: Det betonas att andelen falskt positiva PCR-testresultat är betydligt lägre än vad som framgår av de rent tekniska specificitetsuppgifterna för enskilda tester, eftersom initialt positiva resultat alltid är föremål för bekräftande tester i praktiken.
Orsaken till felaktiga resultat kan vara för få prover, prover tagna från fel ställen eller prover tagna på fel sätt. Detta kan leda till att viruset saknas i provet men fortfarande finns kvar hos människor. Testet är då "tekniskt korrekt" negativt, trots att personen bär spår av viruset.
Från den ovannämnda systematiska granskningen av olika tillverkares tester av tester av Foundation for Innovative New Diagnostics i Genève i juni 2020, där känsligheten bestämdes på grundval av 50 positiva prover vardera, konstaterades att känsligheten hade ett intervall på 90,00 % till 100,00 %. Andra, mer konservativa data från kliniska fälttester är 63 % för näsprover, 32 % för svalgprover, 48 % för avföringsprover, 72–75 % för spottprov och 93–95 % för bronkialvätska.
Utveckling Den första versionen av realtids-RT-PCR-analysen skapades innan genomsekvensen av SARS-CoV-2 publicerades. För primerdesignen användes det första SARS-associerade coronaviruset SARS-CoV-1 och andra SARS-associerade coronavirus (sarbecovirus) som hittats i fladdermusarter. Efter publiceringen av genomsekvensen valdes de primers som är lämpliga för detektion av SARS-CoV-2.
Den molekylärbiologiska detektionsmetoden, som används i konsultlaboratoriet i Charité, utvecklades i samarbete med det Berlinbaserade bioteknikföretaget TIB Molbiol i en och en första version var tillgänglig redan den 13 januari 2020. Kinesiska forskare har bidragit med opublicerade rön till detta. Grunddata kom från internationella forskningsnätverk, och den globala delen av European Virus Archive (EVAg) tillhandahöll de nödvändiga produkterna (SARS-CoV-1 RNA och RNA-transkript) för analyserna. Andra forskargrupper har också publicerat sina utvecklade metoder. Dessa är PCR-protokoll eller listor över lämpliga primers och deras substanskoncentration som används för RT-PCR, till exempel från Centers for Disease Control and Prevention (CDC) i USA, CDC i Kina eller University of Hong Kong. De skiljer sig åt i vilka gener i virus-RNA som detekteras, till exempel N-genen (N för nukleokapsidfosfoproteinet), ORF1ab-genen (som kodar för ORF1ab-polyproteinet) eller genen för spikproteinet. Under de första två månaderna såldes 40 000 testkit för undersökning av 4 miljoner prover till över 60 länder med hjälp av den detektionsmetod som utvecklats i Berlin.
I Tyskland presenterades i mars 2020 en metod där prover från flera försökspersoner sammanförs och testas tillsammans. Därför kan enligt forskarna betydligt fler testas med jämförbar ansträngning än med konventionella metoder, förutsatt att de undersökta personerna har låg sannolikhet att smittas. Enligt forskarna kan detta öka antalet dagliga undersökningar i Tyskland till mellan 200 000 och 400 000.