PCR, citlivý král. Jak fungují testy na SARS-CoV-2

Zvládnutí pandemie způsobené koronavirem SARS-CoV-2 bezprostředně souvisí s naší schopností sledovat šíření viru. U nového koronaviru je to o složitější, že velká část infikovaných (cca 30 až 50 procent) nemá žádné, nebo jen velmi, velmi slabé příznaky.

V tomto textu se budeme věnovat testu, který je „tahounem“ pandemické odpovědi od jejího samého začátku. Tedy dnes již obecně známému „PCR“. To je zkratka anglického „Polymerase Chain Reaction“, tedy polymerázové řetězové reakce.

Zasloužená nobelovka

Je to objev, který měl opravdu dramatický vliv ve vědě i medicíně. „Využití metody PCR je nespočet“ a „metoda přinese revoluční změnu v biologii“, psalo se například v tiskovém prohlášení komise pro udílení Nobelových cen v roce 1993.

PCR je úžasný v tom, jak spolehlivě dokáže najít „genetickou jehlu v kupce sena“. Jinak řečeno, PCR může najít stopy přítomnosti nějakého genetického materiálu, třeba vir či bakterii, prakticky všude a s neuvěřitelnou citlivostí.

Jak? Můžete si ho představit jako „kouzlo“, které jehlu namnoží tolikrát, že ji v kupce už nelze přehlédnout. Zkoumaný vzorek se nejprve upraví a vyčistí. Pak se vloží do prostředí, ve kterém jsou předem připravené malé „dílky“ navržené tak, aby si sedly na „jehlu“. Tedy kousek genetického materiálu, který hledáte. V případě testu na SARS-CoV-2 se hledají například malé, charakteristické kousky genetického „návodu“ na vytvoření hrotu. Ten virus používá ke vstupu do buňky. (Tedy ne celý virus, ale jeho kusy, což je do jisté míry problém, jak uvidíme později).

Výsledky dobře prováděných PCR testů mají velmi blízko ke stoprocentní spolehlivosti. Málokdy přehlédnou přítomnost viru v těle a jen málokdy vyhlásí falešný poplach. Dobré PCR testy mají vysokou specificitu a sensitivitu. Antigenní testy, které se používají v masovém testování veřejnosti, jsou v obou těchto ukazatelích výrazně horší. To ovšem nemusí být vždy špatně.

Pokud cyklů uděláme například 30, původní množství hledané látky by se v ideálním případě mělo zvýšit více než miliardakrát. A pokud byste udělali třeba 39 cyklů (proč zrovna 39, o tom za chvíli), z jediné virové částice byste jich ve vzorku mohli mít 550 miliard. PCR je co do citlivosti nepřekonatelný.

V případě virové nákazy není vždy taková fenomenální přesnost ideální – ba naopak, může být poměrně problematická. Snadno je možné zachytit i lidi, kteří už se de facto viru zbavili a v těle jim ho koluje buď zcela zanedbatelné množství, nebo jde o nějaké zbytky genetického materiálů virů, se kterými si imunitní systém již poradil. (To se stalo například v průběhu jara u stovek jihokorejských pacientů.)

Stát se to může i u nás. V České republice (a i v řadě delších zemí) se na počet cyklů provedených v rámci testu – tzv. hodnotu Ct (z anglického „cycle threshold“) hledí jen do určité míry. Státní zdravotní ústav doporučil po kontrole laboratoří, aby se pozitivní výsledky s Ct 39 a více nepovažovaly za pozitivní, ale neprůkazné (zpráva o kontrole v PDF). Velmi zjednodušeně řečeno je takový test až příliš citlivý a může snadno „šum“ vydávat za pozitivní signál.

Ale i Ct 38 je velmi vysoká hodnota. Například odborníci ze Zdravotního ústavu v Ostravě dospěli k závěru, že v jejich testech pacienti s Ct více než 30 v sobě nejspíše nenesou žádný virus, který by se mohl nadále replikovat a někoho nakazit (tj. takový vzorek neobsahuje tzv. viabilní virus). Podobné výsledky (tedy, že pacienta s Ct nad 30 nejsou obvykle infekční) hlásí i řada dalších laboratoří z celého světa.

Pozitivní výsledek testu s vysokým počtu cyklů může znamenat, že jde pouze o zbytky genetického materiálu viru, které v těle zůstaly i poté, co se ho imunitní systém zbavil. I pacienty, kteří měli pozitivní výsledek při vysokém Ct, ovšem musí laboratoře hlásit jako pozitivní. Takový je dnes konsensus.

Jedním z důvodů je, že výsledky z jedné laboratoře nelze jednoduše automaticky přenášet na testy prováděné v jiných laboratořích. Nelze jednoduše říci, že Ct kolem 30 znamená vždy, že daný člověk už rozhodně nemůže být infekční. Ostatně je možné, že infekci se podaří zachytit na samém začátku, kdy se virus v těle teprve začíná replikovat. 

Průběh virové infekce ukazuje graf pod odstavcem. Jde o modelový případ průběhu infekce. A důležitá je na něm především jeho exponenciální povaha, nákaza se v těle stejně jako ve společnosti šíří geometrickou řadou. Skutečné rozdíly v množství viru v těle, a tedy i infekčnost, jsou u testů s různými hodnotami mnohem vyšší, než by pohled na samotnou hodnotu napověděl.

Dobře provedené PCR testy mají takovou citlivost, že těžko mohou nějaké nakažené přehlédnout. Zároveň však označí za pozitivního i toho, kdo těžko bude infekci přenášet dále. 

Později a za víc

Při masovém nasazení je nevýhodou PCR v první řadě cena. Ta je poměrně vysoká. Mimo jiné proto, že test se musí provádět v laboratoři a je s ní spojená tedy jistá lidská práce. Její míra závisí na vybavení, v řadě laboratoří velkou část práce odvedou roboty. Ale zásah člověka je i tak v nějaké míře nutný.

Od začátku roku 2021 tak zdravotní pojišťovny v ČR za PCR test na covid-19 platí 1109 korun místo dosavadních 1674 korun (za odběr platily ještě v roce 2020 117 korun, nově to bude 167 korun). Dohromady tak pojišťovna za otestování svého pojištěnce zaplatí 1276 korun. Pro samoplátce je podle cenového předpisu ministerstva cena maximálně 1309 korun.

OTÁZKY A ODPOVĚDI: Vše o očkování aneb Rouška nutná i po vakcíně

Nevýhodou je i to, že na výsledek testu je nutné si počkat. Opět to souvisí s tím, že vzorek musí putovat do laboratoře. V ní pak vyhodnocování testů probíhá prakticky vždy po větších šaržích, ne test po testu. Vzorky tedy v laboratoři čekají, než se jich shromáždí dost.

Čas provedení testu závisí na vnějších faktorech, které přímo s technologií testu nesouvisejí a výrobce je těžko může přímo ovlivnit. Existují i testy, které se mohou vyhodnocovat bez laboratorního vybavení, přímo u lůžka pacienta (tzv. „point-of-care“ testy). Ty jsou ale ještě dražší a masově se nepoužívají. Ostatně existuje levnější alternativa. O té zase příště.

ČTĚTE DÁLE:

• Huawei Connect: Zelená budoucnost a rozvoj digitálního světa
• Už polovina světové populace může využívat 5G a chystá se 5.5G
• Huawei pomáhá tvořit zelený a klimaticky neutrální svět
• Dron s 5G je budoucnost zemědělství, ukazuje Huawei
• Řecký národní park chrání s pomocí Huaweie zvukový štít

5G 5G procesor 5G smartphone 5G smartphony 5G sítě Apple Astra Zeneca covid covid-19 Dezinformace dimensity ericsson fake news hoax huawei iphone konspirace Koronavirus mediatek Motorola nejlevnější 5G smartphone novinka O2 očkování očkování covid-19 Pfizer pokrytí procesor práce na dálku práce z domova připojení qualcomm realme rozvoj samsung smartphone snapdragon statistika t-mobile technologie vakcinace Vakcína vakcína covid vakcína mRNA xiaomi