בדיקות נוגדנים לקורונה - הטוב, הרע והמכוער

בדיקות הקורונה בארץ מצטמצמות, ובמקביל עולה האפשרות שיתבצעו בדיקות סרולוגיות. שוהם ריגבי ורותם להט מסבירות על היתרונות והחסרונות של הבדיקות, ולמה לא התחילו להשתמש בהן מוקדם יותר

שוהם ריגבי וג'ודית רפופורט
מדינט - שוהם ריגבי וג'ודית רפופורט
שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
מעבר לטוקבקים
מתנדבת עם שלט להעלאת מודעות לנגיף בצ'נאי, הודו
מתנדבת עם שלט להעלאת מודעות לנגיף בצ'נאי, הודוצילום: AFP

שוהם ריגבי

באחרונה שמענו על כך שכמות בדיקות הקורונה בארץ מצטמצמת, ובמקביל הוזכר כי בקרוב יתחילו לבצע גם בדיקות סרולוגיות לבדיקת חסינות. בטור הזה נסביר קצת יותר על הבדיקות האלו, מדוע לא התחילו לבצע אותן כבר בתחילת ההתפרצות בארץ ומה הן יכולות ללמד אותנו על קורונה ומערכת החיסון.

סקירה קצרה של הבדיקות הקיימות היום

נכון להיום קיימים שני סוגי בדיקות על מנת לאבחן הדבקה בSARS-CoV-2:

1. בדיקת RT-PCR - מהווה את בדיקת הגולד סטנדרט לאבחון הדבקה (gold standard test), הבדיקה שנחשבת המדויקת ביותר עבור אבחון מחלה (לכל מחלה יש את בדיקת הגולד סטנדרט שלה). הבדיקה בודקת את נוכחות החומר הגנטי של הנגיף.

איך הבדיקה מתבצעת? דוגם לוקח דגימה של נוזל גוף כלשהו (לרוב מדובר בגרון ואף, אך ניתן גם לדגום שתן, צואה ועוד). הדגימה מועברת למרכז בדיקות, שם צוות המעבדה צריך להכין את הדגימה לבדיקה, שנעשית לעתים על ידי אנשי צוות אחרים. הדגימה נכנסת למכשיר RT-PCR ותוצאות מתקבלות לאחר כשעה-שעתיים. כל התהליך מרגע הגעת הדגימה למעבדה ותחילת העבודה יכול לקחת כמה שעות, כתלות במספר עובדי המעבדה, המכונות הפנויות, החומרים הזמינים לביצוע הבדיקה ועומס הבדיקות.

פיתוח בדיקות קורונה בריו דה ז'ניירו
פיתוח בדיקות קורונה בריו דה ז'ניירוצילום: AFP

2. בדיקת נוגדנים (או בשם אחר- בדיקה סרולוגית) - בדיקה המבוססת על דגימת דם פשוטה הבוחנת את נוכחותם של נוגדנים שמערכת החיסון שלנו פיתחה כתגובה לפלישת הנגיף.

איך הבדיקה מתבצעת? דגימת דם פשוטה נלקחת מהנבדק וכמה טיפות מועברות למקל הבדיקה. את התוצאות ניתן לראות כבר לאחר 15 דקות, ויש צורך רק באיש צוות אחד שייטול דם מהנבדק ויפרש את תוצאות הבדיקה.

מה בדיקת הנוגדנים בודקת?

בדיקת הנוגדנים מחפשת אחר שני סוגי נוגדנים שונים:

1. נוגדן IgM - מהווה את קו ההגנה הראשון מתוך הנוגדנים. מופיע כ-5-3 ימים ראשונים לאחר חשיפה ראשונית לנגיף ונעלם לאחר כ-3-2 שבועות.

2. נוגדן IgG - מהווה קו הגנה ארוך טווח הקשור לזיכרון חיסוני. מופיע לאחר כשבוע ונשאר לאורך זמן.

כפי שניתן לראות בגרף המצורף, בימים הראשונים נוכל לזהות רק את החומר הגנטי של הנגיף (כפי שעושים בבדיקת RT-PCR), ורק לאחר שמערכת החיסון תגיב - נוכל להתחיל לזהות את הנוגדנים.

גרף: בדיקות לגילוי וירוס קורונה

תוצאות הבדיקה יכולות להראות האם מדובר בהדבקה חדשה בנגיף הקורונה החדש (הימצאות IgM), הדבקה ישנה (הימצאות IgG), או שהאדם שלילי להימצאות נוגדנים ועל כן כנראה שלא נחשף לנגיף מעולם.

תוצאה שלילית אינה מבטיחה שהאדם לא נדבק, מכיוון שאם הבדיקה נעשתה לפני שנוצרו נוגדי IgM, האדם יתגלה כשלילי - אך בתוך כמה ימים, כשיווצרו נוגדנים אלו, יהפוך לחיובי בבדיקה (נקרא גם Seroconversion).

אז למה לא התחילו להשתמש בבדיקות אלו מוקדם יותר? צריך לזכור כי התגובה החיסונית המתוארת מעלה לא מתרחשת בהכרח בכל מפגש של מערכת החיסון עם פתוגן, ולקח זמן להבין בדיוק את תבנית התגובה החיסונית לנגיף החדש ואת זמני הפעולה שלה, בכדי לבחון האם בדיקות אלו יכולות לשמש לאבחנת הנגיף בשלב מוקדם מספיק (דוגמה להדבקה בנגיף שבו בדיקה סרולוגית אינה יעילה לצורך אבחנה בשלב מוקדם היא הפטיטיס C, הנגרמת על ידי נגיף ממשפחת Flaviviradae, שבו ביטויים לתגובה החיסונית מופיעים רק לאחר כמה שבועות מרגע פלישת הנגיף).

איך הבדיקה עובדת?

בדיקת הנוגדנים מבוססת על סרולוגיה הבודקת את נוכחות הנוגדנים הספציפיים כנגד הנגיף. המילה סרולוגיה לקוחה מהמילה סרום - אחד מרכיבי הדם המכיל את הנוגדנים שמערכת החיסון מפתחת כנגד מזהמים שחודרים לגוף.

מקל הבדיקה מזכיר במראהו בדיקת היריון ביתית ומכיל 3 פרמטרים, שלכל אחד מהם פס ייעודי בחלון הבדיקה: פס ביקורת (control), פס הימצאות נוגדני IgM ופס הימצאות נוגדני IgG כנגד SARS-CoV-2.

שני אנשי צוות רפואי מתכוננים לטיפול בסנט-הרבליין, מערב צרפת
שני אנשי צוות רפואי מתכוננים לטיפול בסנט-הרבליין, מערב צרפתצילום: AFP

בתהליך הבדיקה מתבצעות כמה פעולות:

1. שלב ראשון: על משטח הבדיקה מחכים אנטיגנים של SARS-CoV-2 שיכולים להיקשר לשני סוגי הנוגדנים וליצור תלכיד נוגדן-אנטיגן של כל אחד מהם. אפשר להסתכל על האנטיגנים בתור מפתח והנוגדנים בתור מנעול, ולכן במקרה זה יש מפתח אחד שמתאים לשני מנעולים. ברגע שטיפת הדם/ סרום פוגשים אנטיגנים מתאימים (דבר התלוי כמובן בקיום הנוגדנים המתאימים בדם הנבדק) נוצר תלכיד נוגדן-אנטיגן.

2. שלב שני: אותם תלכידי נוגדן-אנטיגן (או - מפתח ומנעול) שנוצרו עוברים מעל הפסים הייעודיים שציינו קודם באופן הבא:

תלכידי נוגדן IgG-אנטיגן יקשרו אך ורק לפס ה-IgG - פס זה מכיל נוגדנים שניוניים כנגד נוגדני IgG שאמורים להימצא בדם/סרום.

תלכידי נוגדן IgM-אנטיגן יקשרו אך ורק לפס ה-IgM באותו האופן.

איך נוצר פס הצבע? אותם אנטיגנים שמחכים לנוגדנים מדגימת הדם מסומנים בצבע. ברגע שהם נקשרים לפס הנוגדנים - ניתן לזהות את נוכחותם על פי הימצאות הצבע המתאים על הפס.

כבאים מחטאים תחנת אוטובוס בבלו הוריזונטה, ברזיל
כבאים מחטאים תחנת אוטובוס בבלו הוריזונטה, ברזילצילום: AFP

על מנת להבין האם בדיקה מסוימת היא יעילה או לא, אנו משתמשים בשני מושגים עיקריים:

1. רגישות: מה הסיכוי לזיהוי הנבדק כחולה על ידי הבדיקה, אם אכן הוא חולה.

2. סגוליות: מה הסיכוי לזיהוי הנבדק כבריא על ידי הבדיקה, אם הוא אכן בריא.

על מנת להבין מהי יעילות הבדיקה, משווים את תוצאותיה לעומת תוצאות בדיקת הגולד סטנדרט. רגישות וסגוליות הבדיקות השונות משתנות מאוד בין החברות המייצרות השונות. רגישות הבדיקה יכולה לנבוע מרמת הספציפיות של הקישורים השונים בבדיקה ומחוזק הקשר הנוצר, ובפרט הקישור של יצירת תלכיד נוגדן-אנטיגן.

אז מה בדיוק הופך את כל הסיפור הזה למסובך?

כל חברה משתמשת בחלבונים מעט שונים כאנטיגנים, וישנם גורמים רבים הנלקחים בחשבון בתהליך ייצור של בדיקה שכזו. להלן כמה פרמטרים שצריך לשקול בתהליך ייצור הבדיקה:

1. האם החלבון ייחודי לנגיף או שמא הוא משותף לכמה נגיפים?

2. האם מבנה החלבון זהה מחוץ ובתוך גוף האדם?

3. לאילו חלבונים של הוירוס מערכת החיסון בכלל מפתחת את הנוגדנים?

4. ידוע כי התגובה החיסונית יכולה להשתנות בין אנשים, אז אולי בכלל כדאי להשתמש במספר אנטיגנים בבדיקה אחת?

אם כל זה עוד לא הספיק כדי לסבך את הסיפור, חשוב לזכור כי רמת הדיוק של הקישור (כלומר האם האנטיגן יכול להיקשר לנוגדנים נוספים שאינם נוגדנים כנגד הנגיף), וכן עוצמת הקישור (כלומר האם התלכיד נוגדן-אנטיגן יציב מספיק ולא יתפרק לפני שהוא נקשר על ידי הנוגדנים המקובעים למשטח) צריכים להילקח בחשבון כי הם עלולים להיות גורמים שישפיעו על אמינות הבדיקה, והחלבונים שבהם החברה בוחרת להשתמש הם שעושים את ההבדל.

עובדים מעבדה אורזים דגימת דם בדובאי
עובדים מעבדה אורזים דגימת דם בדובאיצילום: AFP

למה לוקח כל כך הרבה זמן לבדיקות האלה להגיע לישראל?

בואו נתחיל מדוגמה שיכולה להמחיש מה קורה כשבוחרים את הבדיקה של החברה הלא נכונה: ספרד הזמינה כ-640 אלף בדיקות סרולוגיה מהחברה הסינית Shenzhen Bioeasy Biotechnology. כשהגיעו הבדיקות לספרד, החלו לעשות את הבדיקות על חולים מאומתים (כלומר כאלה שנמצאו חיוביים בבדיקת הגולד סטנדרט), אך מצאו כי הרגישות של הבדיקות עומדת על כ-30%, כלומר בדיקת הנוגדנים הצליחה לזהות רק 3 מתוך 10 חולים מאומתים. כל הבדיקות הוחזרו ליצרן וממשלת סין פתחה בחקירה כנגד החברה.

מקרה כזה מדגיש את חשיבות בחירת הבדיקה הנכונה. נכון להיום רק הבדיקה הסרולוגית של חברת Cellex אושרה על ידי ה-FDA. עם זאת, קיימות בשוק כבר עשרות בדיקות, מרביתן מסין ודרום קוריאה, המנסות לקבל אישורים מהרשויות בארה"ב ואירופה, אך כפי שניתן להבין - התנאים מאוד מחמירים לאישור הבדיקות.

איפה שאר העולם עומד מבחינת בדיקות נוגדנים?

ארגון הבריאות העולמי ממליץ שלא להשתמש בבדיקות נוגדנים למטרות דיאגנוסטיקה והחלטה על טיפול, אלא להשאיר אותן ככלי מחקרי כרגע. ובהתאם, הבדיקה המקובלת לאבחנה היום היא בדיקת ה-RT-PCR.

עם זאת, ישנן כמה מדינות בעולם שכבר החלו להשתמש בבדיקות סרולוגיה ככלי לניטור התפשטות הנגיף באוכלוסייה: ה-CDC של סין הכניס את תוצאות הבדיקה הסרולוגית לקריטריונים לאבחון קורונה; מכון הבריאות בארה"ב, אחד מגופי המחקר הידועים בעולם, פתח במחקר שיבדוק כ-10 אלף נבדקים על מנת לזהות את שיעור המחוסנים באוכלוסייה, לאור ההערכה כי ישנם נשאים אסימפטומטיים של הנגיף; ובמדינות שונות בארה"ב ובגרמניה החלו בביצוע בדיקות נוגדנים אקראיות ברחבי האוכולסייה.

במדינות מסוימות בעולם שוקלים לאפשר תנועה בקרב מחוסנים בעזרת דרכון שיקבל כל אדם שיתגלה כמחוסן בבדיקת הסרולוגיה. דוגמה אחת היא גרמניה, שעתידה לפתוח במחקר בקרב 100 אלף מתנדבים, שמהם יילקחו בדיקות נוגדנים בפרקי זמן קבועים החל מאמצע אפריל.

ישנן בעיות רבות בהקשר זה, כשאחת הבעיות הגדולות היא אמינות הבדיקה. אם בדיקה מסוימת לא תהיה מדויקת מספיק, אנשים שאינם מחוסנים ישובו לחיים הרגילים ועלולים להסתכן בחשיפה לנגיף ואנשים חולים עלולים לסכן בהפצתו.

לסיכום, לבדיקות הסרולוגיות שימושים רבים, אך חשוב לזכור את מגבלות הבדיקה ואת הנושאים שיש לקחת בחשבון בעת ייצורה על מנת להבטיח כי תוכל לספק תוצאות אמינות ומהימנות.

הכותבת היא חוקרת רפואית במדינט

בכתיבת הטור השתתפה רותם להט, חוקרת רפואית במדינט

מקורות

https://www.medicinenet.com/how_do_the_covid-19_coronavirus_tests_work/article.htm

https://www.wikirefua.org.il/w/index.php/%D7%A0%D7%95%D7%92%D7%93%D7%A0%D7%99%D7%9D_%D7%9C%D7%A0%D7%92%D7%99%D7%A3_%D7%94%D7%A4%D7%98%D7%99%D7%98%D7%99%D7%A1_-_Antibodies_to_hepatitis_-_C

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30788-1/fulltext

https://www.fda.gov/media/136625/download

https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/advice-on-the-use-of-point-of-care-immunodiagnostic-tests-for-covid-19

https://www.ft.com/content/fe211ec7-0ed4-4d36-9d83-14b639efb3ad

https://patch.com/california/los-angeles/coronavirus-study-aims-find-how-far-virus-has-spread

https://www.gov.je/News/2020/Pages/IslandwideTesting.aspx

https://www.miamiherald.com/news/coronavirus/article241750556.html

https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-begins-study-quantify-undetected-cases-coronavirus-infection

https://www.technologyreview.com/2020/04/09/998974/immunity-passports-cornavirus-antibody-test-outside/

https://www.theguardian.com/world/2020/mar/30/immunity-passports-could-speed-up-return-to-work-after-covid-19

שוהם ריגבי וג'ודית רפופורט

מדינט - שוהם ריגבי וג'ודית רפופורט | מדינט מדיקל אינטליג'נס

מדינט מדיקל אינטליג'נס בע"מ משלבת יכולות מודיעין בעולם הרפואה, ומפעילה ברמה היומיומית מערך חוקרים שנועד לאתר ולנתח מידע רפואי חיוני, עדכני ואובייקטיבי עבור חולים שאובחנו במחלות מורכבות ועבור רופאים. שיתוף הפעולה בין מדינט ל-TheMarker הוא חלק מהתגייסות החברה למאמץ העולמי לאתר מידע מהימן על וירוס קורונה - כל דבר שיקדם חוסן והחלמה. כותבות הבלוג הן חוקרות רפואיות במדינט.

הזינו שם שיוצג באתר
משלוח תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש של אתר TheMarker