Indholdsfortegnelse:

Hvad er forskellen mellem en PCR og antigen COVID-19 test? En molekylærbiolog forklarer
Hvad er forskellen mellem en PCR og antigen COVID-19 test? En molekylærbiolog forklarer
Anonim

På dette tidspunkt i pandemien har du eller en, du kender, sandsynligvis modtaget mindst én COVID-19-test. Men ved du, hvilken slags test du fik og styrkerne og svaghederne ved disse forskellige tests?

Jeg er molekylærbiolog, og siden april 2020 har jeg været en del af et team, der arbejder på et National Institutes of Health-finansieret program kaldet RADx, der hjælper innovatører med at udvikle hurtige tests til at opdage, hvornår en person er inficeret med SARS-CoV- 2, den virus, der forårsager COVID-19.

To hovedtyper af tests bruges til at diagnosticere infektion med SARS-CoV-2: molekylære tests - bedre kendt som PCR-tests - og antigentests. Hver enkelt registrerer en anden del af virussen, og hvordan den virker, påvirker testens hastighed og relative nøjagtighed. Så hvad er forskellene mellem disse typer test?

Leder efter genetiske beviser

Det første trin for begge typer test er at få en prøve fra patienten. Dette kan være en næsepodning eller en smule spyt.

For PCR-tests er næste trin amplifikation af genetisk materiale, så selv en lille mængde coronavirus-gener i patientens prøve kan påvises. Dette gøres ved hjælp af en teknik kaldet en polymerasekædereaktion. En sundhedsarbejder tager prøven og behandler den med et enzym, der omdanner RNA til dobbeltstrenget DNA. Derefter blandes DNA'et med en opløsning indeholdende et enzym kaldet en polymerase og opvarmes, hvilket får DNA'et til at adskilles i to enkeltstrengede DNA-stykker. Temperaturen sænkes, og polymerase binder sig ved hjælp af et lille stykke guide-DNA kaldet en primer til det enkeltstrengede DNA og kopierer det. Primerne sikrer, at kun coronavirus DNA amplificeres. Du har nu skabt to kopier af coronavirus DNA fra det originale ene stykke RNA.

Laboratoriemaskiner gentager disse opvarmnings- og afkølingscyklusser 30 til 40 gange, og fordobler DNA'et, indtil der er en milliard kopier af det originale stykke. Den amplificerede sekvens indeholder fluorescerende farvestof, der aflæses af en maskine.

PCR's amplificerende egenskab gør det muligt for testen at påvise selv den mindste mængde af genetisk materiale fra coronavirus i en prøve. Dette gør det til en meget følsom og nøjagtig test. Med en nøjagtighed, der nærmer sig 100 %, er det guldstandarden for diagnosticering af SARS–CoV–2.

PCR-tests har dog også nogle svagheder. De kræver en dygtig laboratorietekniker og specialudstyr til at køre dem, og forstærkningsprocessen kan tage en time eller mere fra start til slut. Normalt kan kun store, centraliserede testfaciliteter – som hospitalslaboratorier – udføre mange PCR-test ad gangen. Mellem prøveindsamling, transport, amplifikation, detektion og rapportering kan det tage fra 12 timer til fem dage for en person at få resultaterne tilbage. Og endelig er de ikke billige til $100 eller mere pr. test.

Antigen test

Hurtige, nøjagtige test er afgørende for at indeholde en meget smitsom virus som SARS-CoV-2. PCR-tests er nøjagtige, men det kan tage lang tid at give resultater. Antigentests, den anden hovedtype af coronavirus-test, er, selvom de er meget hurtigere, mindre nøjagtige.

Antigener er stoffer, der får kroppen til at producere et immunrespons - de udløser dannelsen af ​​antistoffer. Disse tests bruger laboratoriefremstillede antistoffer til at søge efter antigener fra SARS-CoV-2 virus.

For at køre en antigentest skal du først behandle en prøve med en væske, der indeholder salt og sæbe, som skiller celler og andre partikler fra hinanden. Derefter påfører du denne væske på en teststrimmel, der har antistoffer, der er specifikke for SARS-CoV-2, malet på sig i en tynd linje.

Ligesom antistoffer i din krop, vil dem på teststrimlen binde til ethvert antigen i prøven. Hvis antistofferne binder til coronavirus-antigener, vises en farvet streg på teststrimlen, der indikerer tilstedeværelsen af ​​SARS-CoV-2.

Antigentests har en række styrker. For det første er de så nemme at bruge, at folk uden særlig uddannelse kan udføre dem og fortolke resultaterne – selv derhjemme. De giver også resultater hurtigt, typisk på mindre end 15 minutter. En anden fordel er, at disse test kan være relativt billige til omkring $10-$15 pr. test.

Antigentest har nogle ulemper. Afhængigt af situationen kan de være mindre nøjagtige end PCR-tests. Når en person er symptomatisk eller har en masse virus i deres system, er antigentests meget nøjagtige. I modsætning til molekylære PCR-tests forstærker antigentest dog ikke det, de leder efter. Det betyder, at der skal være nok viralt antigen i prøven til, at antistofferne på teststrimlen kan generere et signal. Når en person er i de tidlige stadier af infektion, er der ikke meget virus i næse og hals, hvorfra prøverne tages. Så antigentest kan gå glip af tidlige tilfælde af COVID-19. Det er også i denne fase, at en person ikke har nogen symptomer, så de er mere tilbøjelige til at være uvidende om, at de er inficeret.

Flere tests, bedre viden

Et par antigentests er allerede tilgængelige i håndkøb, og den 4. oktober 2021 gav Food and Drug Administration nødbrugstilladelse til en anden antigentest i hjemmet. Den amerikanske regering presser også på for at gøre disse test mere tilgængelige for offentligheden.

Hos RADx, det projekt jeg er en del af, er vi i gang med kliniske undersøgelser for at få en bedre forståelse af, hvordan antigentest klarer sig på forskellige stadier af infektion. Jo flere data videnskabsmænd har om, hvordan nøjagtigheden ændrer sig over tid, jo mere effektivt kan disse tests bruges.

At forstå styrkerne og begrænsningerne ved både PCR- og antigentests, og hvornår de skal bruges, kan hjælpe med at bringe COVID-19-pandemien under kontrol. Så næste gang du får en COVID-19-test, skal du vælge den, der passer til dig.

Nathaniel Hafer, adjunkt, program i molekylær medicin, UMass Chan Medical School

Populær af emne.