בדיקות נוגדנים – הטוב, הרע והמכוער

לאחרונה שמענו על כך שכמות בדיקות הקורונה בארץ מצטמצמת ובמקביל הוזכר כי בקרוב יתחילו לבצע גם בדיקות סרולוגיות לבדיקת חסינות. בפוסט הזה נסביר קצת יותר על בדיקות אלו, מדוע לא התחילו לבצע אותן כבר בתחילת ההתפרצות בארץ ומה הן יכולות ללמד אותנו על COVID-19 ומערכת החיסון.

נזכיר כי כבר כתבנו על הנושא בעבר ולכן אולי חלק מהדברים כבר יהיו מוכרים לכם, אבל הפעם נצלול יותר לעומק הנושא. לכן עבור מי שלא עקב אחר הפרקים הקודמים, מוזמנים להקדמה בנושא בדיקות לאבחון הנגיף ומערכת החיסון:

הבדיקות החדשות לגילוי נגיף ה-SARS-CoV-2

הבדיקה לגילוי וירוס הSARS CoV-2- איך זה עובד?

מערכת החיסון ו-COVID19

 

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 לעיתים ע"י אנשי צוות אחרים. הדגימה נכנסת למכשיר RT-PCR ותוצאות מתקבלות לאחר כשעה-שעתיים. כל התהליך מרגע הגעת הדגימה למעבדה ותחילת העבודה יכול לקחת מספר שעות, כתלות במספר עובדי המעבדה, המכונות הפנויות, החומרים הזמינים לביצוע הבדיקה ועומס הבדיקות.
  1. 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 ומספר טיפות מועברות למקל הבדיקה. את התוצאות ניתן לראות כבר לאחר 15 דקות ויש צורך רק באיש צוות אחד שיטול דם מהנבדק ויפרש את תוצאות הבדיקה.

 

מה בדיוק בדיקת הנוגדנים בודקת?

בדיקת הנוגדנים מחפשת אחר שני סוגי נוגדנים שונים:

  1. נוגדן IgM- מהווה את קו ההגנה הראשון מתוך הנוגדנים. מופיע כ-3-5 ימים ראשונים לאחר חשיפה ראשונית לנגיף ונעלם לאחר כ-2-3 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.
  • הבדיקה אורכת כ-15 דקות ותוצאותיה 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.
  • חשוב לציין כי תוצאה שלילית אינה מבטיחה שהאדם לא נדבק, כיוון שאם הבדיקה נעשתה לפני שנוצרו נוגדי IgM, האדם יתגלה כשלילי- אך תוך מספר ימים, כאשר יווצרו 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 (דוגמא להדבקה בנגיף שבו בדיקה סרולוגית אינה יעילה לצורך אבחנה בשלב מוקדם היא הפטיטיס C, הנגרמת ע"י נגיף ממשפחת ה-Flaviviradae, בו ביטויים לתגובה החיסונית מופיעים רק לאחר מספר 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, אשר לכל אחד מהם פס ייעודי בחלון הבדיקה: פס ביקורת (control), פס הימצאות נוגדני IgM ופס הימצאות נוגדני IgG כנגד SARS-CoV-2.
  • על מנת לבצע את הבדיקה, עושים שימוש במספר טיפות דם/ סרום של הנבדק (את הסרום ניתן להפריד משאר רכיבי הדם ע"י צנטריפוגה פשוטה).

 

איך הבדיקה יודעת לזהות את הנוגדנים המתאימים כנגד SARS-CoV-2 ולא כל נוגדן אחר?

בתהליך הבדיקה מתבצעות מספר פעולות:

  1. שלב ראשון-על משטח הבדיקה מחכים אנטיגנים של SARS-CoV-2 אשר יכולים 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.

 

מה קובע את יעילות הבדיקה וכיצד נבדלות זו מזו בדיקות הנוגדנים של חברות שונות?

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

  1. רגישות- מה הסיכוי לזיהוי הנבדק כחולה ע"י הבדיקה, אם אכן הוא חולה.
  2. סגוליות- מה הסיכוי לזיהוי הנבדק כבריא ע"י 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 מספר פרמטרים שצריך לשקול בתהליך ייצור הבדיקה:

  • האם החלבון ייחודי לנגיף או שמא הוא משותף למספר נגיפים?
  • האם מבנה החלבון זהה מחוץ ובתוך גוף האדם?
  • לאילו חלבונים של הוירוס מערכת החיסון בכלל מפתחת את הנוגדנים?
  • ידוע כי התגובה החיסונית יכולה להשתנות בין אנשים, אז אולי בכלל כדאי להשתמש במספר אנטיגנים בבדיקה אחת?

אם כל זה עוד לא הספיק בכדי 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.

 

למה לוקח כל כך הרבה זמן לבדיקות האלה להגיע לישראל?

  • בואו נתחיל מדוגמא שיכולה להמחיש מה קורה כאשר בוחרים את הבדיקה של החברה הלא נכונה: ספרד הזמינה כ-640,000 בדיקות סרולוגיה מהחברה הסינית Shenzhen Bioeasy Biotechnology. כאשר הגיעו 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 ע"י 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?

נתחיל מכך שארגון 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 מספר מדינות בעולם שכבר החלו להשתמש בבדיקות סרולוגיה ככלי לניטור התפשטות הנגיף באוכלוסיה:

  • ה-CDC של סין הכניס את תוצאות הבדיקה הסרולוגית לקריטריונים לאבחון COVID-19.
  • ה- National Institutes of Health בארה"ב, אחד מגופי המחקר הידועים בעולם, פתח במחקר שיבדוק כ10,000 נבדקים על מנת לזהות את שיעור המחוסנים באוכלוסיה, זאת לאור ההערכה כי ישנם נשאים אסימפטומטיים של הנגיף.
  • במדינות שונות בארה"ב ובגרמניה החלו בביצוע בדיקות נוגדנים אקראיות ברחבי האוכולסייה.
  • הקצאת פספורט מחוסנים- במדינות מסוימות בעולם שוקלים האם לאפשר תנועה בקרב מחוסנים בעזרת פספורט שיקבל כל אדם שיתגלה כמחוסן בבדיקת הסרולוגיה. דוגמא אחת היא גרמניה, שעתידה לפתוח במחקר בקרב 100,000 מתנדבים מהם ילקחו בדיקות נוגדנים בפרקי זמן קבועים החל מאמצע אפריל.
  • נציין כי ישנן בעיות רבות בהקשר זה, כאשר אחת 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.

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

Share on whatsapp
Share on linkedin
Share on twitter
Share on facebook

נשמח לעמוד לשירותכם

אנא מלאו את פרטיכם להתחלת התהליך:

×