Jak fungují testy na COVID-19?

Profesor Tomáš Ruml z Ústavu biochemie a mikrobiologie hovoří o metodách testování na přítomnost koronaviru v lidském těle. Ve videu jsou vysvětleny principy nejvíce používaných imunochemických testů. Jak fungují antigenní testy pro stanovení virového proteinu (antigenu)? A jak fungují PCR testy?

Testy na SARS-CoV-2: PCR TEST

Pro PCR (polymerasová řetězová reakce, z angl. Polymerase Chain Reaction) test je základem sada molekul, která je připravena na míru genetické informaci SARS-CoV-2.

Pokud se ve vzorku genetická informace viru nachází, dojde díky těmto molekulám v průběhu PCR k jejímu namnožení a označení fluorescenční (svítící) značkou, jejíž signál je úměrný množství produktu PCR. Pokud se virová genetická informace ve vzorku nenachází, nedojde k namnožení (genetická informace jiných virů a organismů je sadou ignorována) a signál není zaznamenán. Výsledek testu je pozitivní, pokud vzorek „svítí”.

STANOVENÍ GENETICKÉ INFORMACE VIRU SARS-CoV-2

Po stěru ze sliznice je nejprve virus ve vzorku (pokud je přítomný) inaktivován * a následně je ze vzorku izolována veškerá RNA. K té se přidá směs molekul, které zajišťují průběh polymerázové řetězové reakce (PCR).

• Inaktivace viru slouží k tomu, aby byl vzorek neinfekční a snížilo se riziko nákazy pracovníků laboratoře. Postup záleží na laboratoři, většinou se inaktivuje teplem.

VŠCHT Praha: PCR stanovení genetické informace viru SARS-CoV-2

Při 30 kolech PCR vznikne z jedné molekuly DNA 1 073 741 824 kopií.

Testy na SARS-CoV-2: ANTIGENNÍ TEST

Test využívá specifických vazeb mezi protilátkami a antigeny, které mohou být upraveny různými značkami tak, aby při navázání poskytly viditelný signál (barevný proužek).

PROTILÁTKY (angl. antibodies)

• molekuly, které vytváří lidský imunitní systém, a které se vážou na konkrétní cizorodou strukturu (např. část viru), kterou tak pomáhají identifikovat a následně zničit. Protilátky existují různého typu (IgG, IgM, ... ).

ANTIGENY (angl. antigen, původně zkratka antibody-generator, slovo nemá nic společného s genetikou)

• cizorodá struktura, která je pro tělo (potenciálně) škodlivá a která v těle postupně spouští produkci protilátek. Zjednodušeně se jedná o část patogenu (zejména bakterie a viry, ale i jiné cizorodé částice a molekuly).

PRINCIP ANTIGENNÍHO TESTU (důkaz probíhající infekce)

Po stěru sliznice se tyčinka do tohoto roztoku ponoří a pokud je v odebraném vzorku přítomný protein SARS-Cov-2, vmícháním se přenese do roztoku.

VŠCHT Praha: Princip antigenního testu (důkaz probíhající infekce)

POZITIVNÍ VÝSLEDEK

Pokud je ve vzorku virový protein přítomný, naváže se na zakotvenou zelenou protilátku při průtoku destičkou. Na virový protein se pak zachytí i první barevně značená protilátka, která vzlíná společně se vzorkem. Tím pádem vidíme barevný proužek.

NEGATIVNÍ VÝSLEDEK

V případě, že ve vzorku virový protein není, protilátky se nemají jak propojit. Tím pádem barevně značená protilátka proteče přes destičku bez zachycení a proužek se nevytvoří.

MOŽNÉ VÝSLEDKY ANTIGENNÍHO TESTU

Test obsahuje kromě testovací zóny také kontrolní zónu která potvrzuje, že došlo ke správnému vzlínání složek vzorku přes celou destičku. Pokud se zde neobjeví proužek, je třeba test opakovat.

VŠCHT Praha: Možné výsledky antigenního testu

Testy na SARS-CoV-2: TEST NA PROTILÁTKY

Test využívá specifických vazeb mezi protilátkami a antigeny, které mohou být upraveny různými značkami tak, aby při navázání poskytly viditelný signál (barevný proužek).

PRINCIP TESTU NA PROTILÁTKY (indikuje možnou ochranu před opětovnou nákazou, nebo alespoň před vážným průběhem nemoci)

V tomto případě se vzorek odebírá z krve. V lidské krvi jsou vždy přítomny různé protilátky proti různým cizorodým molekulám a patogenům, kterým byl člověk vystaven. Na destičce v testovací zóně jsou zakotveny protilátky, které na sebe navazují všechny lidské protilátky (včetně koronavirové, je-li přítomna). Kromě toho je na začátku destičky navázán SARS-CoV-2 protein, který je barevně označen. Po kápnutí vzorku krve na destičku celá směs (i připravený barevný virový protein) vzlíná ve směru šipky.

VŠCHT Praha: Princip testu na protilátky - indikuje možnou ochranu před opětovnou nákazou, nebo alespoň před vážným průběhem nemoci

POZITIVNÍ VÝSLEDEK

Všechny přítomné lidské protilátky se zachytí v testovací zóně. Pokud mezi nimi je i koronavirová protilátka, dojde navíc k zachycení i virového proteinu SARS-CoV-2 s barevnou značkou. Vytvoří se tedy barevný proužek.

NEGATIVNÍ VÝSLEDEK

V případě, že ve vzorku krve koronavirové protilátky nejsou, nemůže se barevný SARS-CoV-2 protein zachytit v testovací zóně a proteče přes destičku. Barevný proužek se tedy nevytvoří.