DRAGAN PRIMORAC PCR test je preosjetljiv, nisu zarazni mnogi pozitivni na koronu

Kako bi se točno pratio broj zaraženih u svijetu te kako bismo se samim time mogli što uspješnije boriti protiv virusa SARS-CoV-2, ključna su testiranja. Poznati hrvatski znanstvenik i liječnik prof. dr. sc. Dragan Primorac među prvima je u Europi koristio RT-PCR metodu testiranja koja je sada ključna za detekciju COVID pozitivnih osoba. U razgovoru za Večernji list objasnio je koje su prednosti ovog testa, ali i mane te kako bi se ova metoda mogla još uspješnije koristiti.

Svjedoci smo velikog porasta broja oboljelih od COVID-19. Kako zapravo otkriti koliko ih je?

Testiranje populacije jedan je od preduvjeta kako bismo dobili realne brojeve inficiranih SARS-CoV-2, koji će prikazati objektivno stanje te izbjeći nagađanja koja slušamo svakodnevno. No i to testiranje mora biti objektivno, a metodologije standardizirane. Uz testiranje, još je važnije ne stvarati paniku, javno izgovorena riječ treba biti temeljena na najnovijim znanstvenim podacima, u samoizolaciju treba staviti one koje je potrebno, a svim ostalima omogućiti da rade i žive normalno uz propisane mjere epidemiološke zaštite.

Jedan ste od prvih znanstvenika u Europi koji je, nažalost tada zbog potrebe identifikacija žrtava Domovinskog rata, prije gotovo 30 godina, u Hrvatskoj počeo koristiti PCR test. Vi, vaši kolege iz SAD-a, ali u zadnje vrijeme i iz Njemačke, poput dr. Parčine sa Sveučilišne bolnice u Bonnu ističete potrebu promjene dijagnostičkih kriterija vezano uz PCR.

Točno, i na to upozoravam već niz mjeseci. Istodobno i znanstvenici s University of California-Irvine te s Harvard T.H. Chan School of Public Health smatraju da su postojeći kriteriji testiranja vezano uz PCR produciraju „lažno pozitivne“ rezultate. Na velikom broju analiziranih uzoraka, postotak onih koji su „lažno pozitivni“ može ozbiljno urušiti normalno funkcioniranje života, ekonomije, školstva itd.

Možete li malo detaljnije objasniti PCR postupak o kojem je ovih dana puno riječi?

Dijagnostička metoda koja se trenutačno najčešće koristi jest PCR (lančana reakcija polimerazom) koja omogućuje kopiranje malih (početnih) količina DNA neograničeno puno puta. U kliničkoj medicini PCR ima veliku vrijednost jer, npr., omogućuje detekciju minimalnih količina tumorskog DNA što je važno za započinjanje pravovremenog liječenja. U forenzici nam pomaže identificirati i počinitelja kaznenog djela koji ostavi minimalnu količinu biološkog traga i čiji se identitet bez korištenja PCR-a ne bi mogao utvrditi. Međutim, golema osjetljivost PCR metode može postati i problem. Sam postupak PCR-a odvija se tijekom tzv. amplifikacijskih ciklusa i logično je da veći broj ciklusa kojima se umnažaju ishodišne molekule DNA (u ovom slučaju virusne), omogućuje detekciju i najmanjih količina DNA. Teoretski govoreći, dvije kopije virusne RNA koje se u prvim fazama procesa „prevode“ u sekvence DNA (tzv. komplementarna DNA, cDNA), nakon 36 PCR ciklusa su dostatne da dobijemo više od 68 milijardi (236) kopija cDNA.

Nalaz koji se izdaje nakon PCR postupka prikazuje se ili kao pozitivan ili kao negativan. Čini se da je u tome problem?

Da, golema je razlika među pozitivnim nalazima koji ukazuju na prisutnost virusne RNA u uzorku. Naravno, što je viši titar (prisustvo virusa u uzorku), potreban je manji broj ciklusa za detekciju virusa. Istodobno, viši titar virusa u uzorku znači i veću virulenciju, odnosno veću mogućnost širenja virusa. U većini laboratorija broj ciklusa detekcije (eng. cycle treshold – Ct) koji se koristi za prisustvo SARS-CoV-2 je 40 ili ponekad 45. Time, prema našem mišljenju, ovaj test zapravo postaje „preosjetljiv“ te osobe s minimalnim titrom virusa, kao i osobe u čijem uzorku postoje samo fragmenti nefunkcionalnih virusa proglašavamo pozitivnim.

Logično je da osoba kod koje se virus iz uzorka replicira na 20 ciklusa ima daleko veći broj kopija virusa od osobe kod koje se, npr., virus replicira na 35 ciklusa. Osim toga, prva osoba je daleko zaraznija za okolinu od ove druge osobe koja je jako malo zarazna, ako i uopće. Prateći ovaj koncept, velik broj ljudi koji je nepotrebno u samoizolaciji mogao bi se vratiti obavljanju svojih poslova što će biti ključno u opstanku gospodarstva.

Ističete da je uvijek važno pratiti i kliničku sliku pacijenta, na što točno mislite?

Uvijek na umu treba imati da je rezultate potrebno sagledati u kontekstu cijele kliničke slike svakog pojedinačnog pacijenta jer, npr., nizak titar virusa može značiti i da je osoba tek na početku zaraze. Ako je osoba ranije testirana i neupitno bila pozitivna, a kod ponovljenog testiranja detektira se repliciranje virusne RNA na 30-ak ciklusa ili više, onda se smatra da nije više zarazna. No, ako se radi o prvom testiranju, a osoba ima neke simptome ili se zna da je u zadnjih 48 sati bila kontakt SARS-CoV-2 pozitivne osobe, visoki Ct može trenutačno biti i zbog malog titra te, ako se ponovno testira za par dana, Ct će biti manji jer se u tih par dana virus dovoljno replicirao.

Što će se dogoditi ako se kod nas prihvati prijedlog smanjenja broja ciklusa detekcije s postojećeg broja na 30-ak?

Američki kolege izračunali su da, ako se u svijetu prihvati prijedlog da se u dijagnostici SARS-CoV-2 broj Ct reducira na 30-35, broj osoba koje su danas pozitivne na prisustvo SARS-CoV-2 rapidno će se smanjiti. U tom slučaju, da bi se neku osobu proglasilo pozitivnom, ona će u uzorku morati imati 100-1000 puta više virusnog materijala nego što je to danas slučaj. Neki od nedavno objavljenih radova potvrđuju navedeno i na staničnoj kulturi u kojoj se pokušao uzgojiti virus. Tako, primjerice, rad objavljen u European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Disease uspoređuje rezultate rasta virusa u staničnoj kulturi s rezultatima RT-PCR-a te ukazuje na činjenicu da pacijent s COVID-19 kojem RT-PCR umnaža E-gen SARS-CoV-2 iznad 33-34 Ct nije zarazan i da treba biti otpušten iz bolnice. Koliko je ova tema važna za javnost, govori podatak da je o njoj nedavno objavljen i veliki članak u New York Timesu.

Dakle, PCR nije savršena metoda?

Nijedna metoda nije savršena pa tako ni PCR, ali ne treba zaboraviti da je PCR metoda iznimno visoke specifičnosti i osjetljivosti i najbolja je metoda koja nam je na raspolaganju. No moramo biti svjesni njene limitiranosti. Međutim, PCR ima iznimno važnu kvantitativnu vrijednost o kojoj govorim, a koja se trenutačno minimalno koristi. Kod postupka detekcije virusne RNA koriste se zapravo dva koraka, prvi je prepisivanje virusne RNA u cDNA i nakon toga amplifikacija/umnožavanja cDNA. Ciklusi detekcije prikazani su putem krivulje koja u jednom trenutku prestaje biti ravna i počinje rasti. Taj trenutak obilježen je rednim brojem ciklusa i još jednom ponavljam: logično je da ranije umnažanje virusa predstavlja uzorak s većim brojem virusa (titrom) u odnosu na uzorak kod kojeg se umnažanje virusa događa kasnije.

Znanstvenici iz Velike Britanije nedavno su PCR povezali s lažno pozitivnim rezultatima?

U nedavno objavljenom radu u časopisu The Lancet tvrdi se da je broj lažno pozitivnih testova koji se dobiju tijekom korištenja PCR-a od 0,8 do 4%. Te rezultate pripisuju takozvanoj unakrsnoj reaktivnosti s drugim genetičkim materijalom koji se amplificira, kontaminacijom tijekom uzimanja uzorka itd.

Iz navedenog proizlazi da dio osoba koje su u samoizolaciji zapravo ne treba biti u samoizolaciji?

Dobro je da su brojni kolege shvatili problem koji s kolegama ističem te da se već vide promjene u praksi. U Njemačkoj je, primjerice, Institut Robert Koch čak među kriterije otpuštanja osoba iz izolacije kao orijentacijsku pomoć liječniku, između ostalog, naveo kriterij da se ovisno o specifičnim uvjetima testiranja, kao kriterij otpuštanja može koristiti vrijednost Ct veća od 30, koja je, prema prethodnom iskustvu, povezana s gubitkom mogućnosti kultivacije virusa. Dobro je i što su ključne institucije u Hrvatskoj koje se bave PCR detekcijom SARS-CoV-2 poput Nastavnog zavoda za javno zdravstvo „Dr. Andrija Štampar“ krenule putem o kojem govorim te počele uz nalaz RT-PCR dostavljati i broj ciklusa detekcije.

Kao pomoć u otkrivanju SARS-CoV-2 virusa u svijetu se intenzivno uvode tzv. antigenski testovi s visokom osjetljivošću? I znanstvenik Ivan Đikić kritizirao je nadležne u Hrvatskoj da kasne s njihovim uvođenjem?

Testove koji spominjete su  kromatografski (brzi) antigen-testovi. Znatno su brži nego PCR jer nemaju dodatni korak prepisivanja virusne RNA u cDNA i amplifikacije/umnožavanja cDNA. Antigenskim testovima uglavnom se detektira prisustvo nukleokapsidnog antigena (N-antigen), jednog od četiri strukturna proteina SARS-CoV-2. Test je idealan kod osoba koje dolaze 4. do 5. dan nakon infekcije kad je u nazofarinksu već dosta repliciranih virusnih čestica. S porastom broja virusa koncentracija antigena raste naglo nekoliko dana nakon infekcije i maksimum doseže oko 15. dana, a u idućih 10 do 15 dana pada ispod razine detekcije. Testovi koji se danas koriste odlikuju se visokom specifičnošću (99,68%) i osjetljivošću (96,52%). Princip rada testa je jednostavan; antigen iz krvi ispitanika detektira se koristeći specifična protutijela za taj antigen koja su sastavni dio testa. Kad se antigen i protutijelo spoje, promijeni se boja, a istodobno se uz svaku reakciju prate pozitivna i negativna kontrola. Antigenski testovi, koji se još zovu „point of care“ testovi jer se rade pri neposrednom kontaktu s pacijentima i za koje se rezultati dobivaju nedugo nakon testiranja, moraju se raditi u zdravstvenim institucijama, a timovi koji s njima rade moraju imati punu zaštitnu opremu.

Danas su ti testovi u širokoj primjeni, od potvrde da je predsjednik Trump negativan do uvođenja u škole?

Tako je, a odnedavna su se uveli i u zračne luke u Francuskoj. U američkoj saveznoj državi Illinois kreće se s korištenjem 200.000 antigenskih testova kojima će se testirati djeca u školama kao i osobe iz staračkih domova. Također, slovački premijer Igor Matovič izjavio je da će koncem listopada, tijekom dva vikenda, sve osobe starije od 10 godina biti besplatno testirane antigenskim testom na SARS-CoV-2. Testiranje će se raditi na 5000 lokacija, rezultati će biti dobiveni 15 do 30 minuta nakon testiranja, a 70 posto populacije odlučilo se dragovoljno testirati. Kolega prof. dr. Joseph Petrosino, predstojnik Klinike za virologiju i mikrobiologiju Baylor College of Medicine, istaknuo je snagu ovih testova u dvije rečenice: „Postojeći PCR laboratorijski testovi imaju izvrsnu osjetljivost, no rezultati se nekada moraju čekati i danima. S druge strane, testom za određivanje antigena SARS-CoV-2 rezultat se dobije odmah i za svega nekoliko minuta može se djelovati i inficirane se odmah može poslati u izolaciju.“

Ostaje nam još test koji zapravo ne detektira virus ili virusni antigen nego odgovor organizma ili proizvodnju protutijela na SARS-CoV-2?

Radi se o serološkim testovima kojima iz krvi pacijenta dokazujemo postojanje protutijela koja je naš organizam razvio kao odgovor na infekciju SARS-CoV-2. Ovih dana šaljemo na objavu naš rad u kojem smo detaljno opisali pojavnost IgA i IgG protutijela kod asimptomatskih sportaša koji su očito bili u kontaktu sa SARS-CoV-2. Naravno, nama je iznimno zanimljiv uvid u stanje staničnog imuniteta koji je prema nedavno objavljenim znanstvenim radovima ključ u borbi protiv SARS-CoV-2, a tu ključnu ulogu imaju T-limfociti. O učinkovitosti stanične imunosti najbolje govori podatak da osobe koje su se oporavile od SARS-CoV infekcije 2003. godine punih 17 godina nakon SARS-a u svojoj krvi imaju dugotrajne memorijske T-limfocite. Nažalost metodologija utvrđivanja staničnog imuniteta znatno je kompleksnija od one za humoralni imunitet, no ti rezultati bili bi puno pouzdaniji za procjenu stvarnog imuniteta u svjetskoj populaciji.