Heterogeniczność testów immunologicznych i implikacje dla serokontroli SARS-CoV-2

Serosurveillance zajmuje się szacowaniem częstości występowania przeciwciał w populacji przeciwko danemu patogenowi.Pomaga zmierzyć odporność populacji po zakażeniu lub szczepieniu i ma użyteczność epidemiologiczną w pomiarze ryzyka przeniesienia i poziomu odporności populacji.W obecnej pandemii choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19) badanie serologiczne odegrało kluczową rolę w ocenie rzeczywistego stopnia zakażenia koronawirusem zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2) w różnych populacjach.Pomogło również w ustaleniu wskaźników epidemiologicznych, np. wskaźnika śmiertelności infekcji (IFR).

Do końca 2020 roku opublikowano 400 badań serologicznych.Badania te opierały się na różnych typach testów immunologicznych, które zaprojektowano do analizy przeciwciał przeciwko SARS-CoV-2, głównie ukierunkowanych na całość lub część białek wypustek (S) i nukleokapsydu (N) SARS-CoV-2.W obecnym scenariuszu pandemii COVID-19 kolejne fale epidemii występują w różnych regionach świata, zarażając zróżnicowaną mieszankę populacji w danym momencie.Zjawisko to rzuciło wyzwanie seroobserwowaniu SARS-CoV-2 ze względu na coraz bardziej niejednorodny krajobraz immunologiczny.

Naukowcy zaobserwowali, że poziomy przeciwciał anty-SARS-CoV-2 mają tendencję do zanikania po okresie rekonwalescencji.Taka częstość występowania zwiększa szanse na negatywne wyniki testów immunologicznych.Te fałszywie ujemne wyniki mogą odpowiednio podważyć rzeczywisty wskaźnik infekcji, o ile nie zostaną szybko rozpoznane i naprawione.Dodatkowo, kinetyka przeciwciał po infekcji pojawia się różnie w zależności od ciężkości infekcji – cięższa infekcja COVID-19 zwykle pociąga za sobą większy wzrost poziomu przeciwciał w porównaniu z łagodnymi lub bezobjawowymi infekcjami.

W kilku badaniach scharakteryzowano kinetykę przeciwciał przez sześć miesięcy po zakażeniu.Badania te wykazały, że większość osób w społecznościach zakażonych SARS-CoV-2 wykazywała łagodne lub bezobjawowe infekcje.Naukowcy uważają, że niezbędne jest ilościowe określenie zmian poziomu przeciwciał za pomocą dostępnych testów immunologicznych w szerokim spektrum ciężkości infekcji.Wiek był również uważany za ważny czynnik w tych badaniach.

W niedawnym badaniu naukowcy określili ilościowo poziomy przeciwciał anty-SARS-CoV-2 do 9 miesięcy po zakażeniu i opublikowali swoje odkrycia wmedRxiv* serwer druku wstępnego.W bieżącym badaniu zwerbowano kohortę osób seropozytywnych poprzez badania serologiczne przeprowadzone w Genewie w Szwajcarii.Badacze zastosowali trzy różne testy immunologiczne, a mianowicie półilościowy test anty-S1 ELISA wykrywający IgG (określany jako EI), ilościowy Elecsys anty-RBD (określany jako Roche-S) i półilościowy anty-N Elecsys (określany jako Roche- N).Obecne badania dostarczają ważnego wglądu w populacyjne badania serologiczne i pokazują złożoność krajobrazu immunologicznego ze względu na mieszankę niedawnych i dystalnych infekcji COVID-19, a także szczepienia.

W rozważanym badaniu stwierdzono, że osoby, które zaraziły się COVID-19 z łagodnymi objawami lub były bezobjawowe, ujawniły obecność przeciwciał.Przeciwciała te były ukierunkowane na nukleokapsyd (N) lub białka wypustek (S) SARS-CoV-2 i stwierdzono, że utrzymują się przez co najmniej 8 miesięcy po zakażeniu.Jednak ich wykrycie w dużym stopniu zależy od wyboru testu immunologicznego.Naukowcy odkryli, że początkowe pomiary przeciwciał, pobrane od uczestników w ciągu czterech i pół miesiąca od COVID-19, były spójne we wszystkich trzech rodzajach testów immunologicznych zastosowanych w tym badaniu.Jednak po pierwszych czterech miesiącach i do ośmiu miesięcy po zakażeniu wyniki różniły się w poszczególnych testach.

Badanie to ujawniło, że w przypadku testu EI IgG u co czwartego uczestnika doszło do serorewersji.Jednak w przypadku innych testów immunologicznych, takich jak testy Roche anty-N i anty-RBD całkowitego Ig, dla tej samej próbki wykryto tylko kilka sero-rewersji lub nie wykryto ich wcale.Nawet uczestnicy z łagodnymi infekcjami, co do których wcześniej zakładano, że wywołują mniej silne odpowiedzi immunologiczne, wykazali wrażliwość podczas stosowania testów anty-RBD i anty-N total Ig Roche.Oba testy pozostały czułe przez ponad 8 miesięcy po zakażeniu.W związku z tym wyniki te ujawniły, że oba testy immunologiczne Roche są bardziej odpowiednie do oceny seroprewalencji po długim czasie po początkowym zakażeniu.

Następnie, wykorzystując analizy symulacyjne, naukowcy doszli do wniosku, że bez dokładnej metody oceny ilościowej, zwłaszcza biorąc pod uwagę zmienną w czasie czułość testu, badania seroprewalencji nie byłyby dokładne.Prowadziłoby to do niedoszacowania rzeczywistej liczby skumulowanych infekcji w populacji.To badanie immunoenzymatyczne wykazało istnienie różnic we wskaźnikach seropozytywności między testami dostępnymi na rynku.

Należy zauważyć, że badanie to ma kilka ograniczeń.Na przykład, odczynnik stosowany podczas przeprowadzania testu EI zarówno dla próbek wyjściowych (początkowy lub pierwszy test), jak i kontrolnych (drugi test dla tych samych kandydatów) w określonym przedziale czasu był inny.Kolejnym ograniczeniem tego badania jest to, że kohorty nie obejmowały dzieci.Do tej pory nie udokumentowano dowodów na długoterminową dynamikę przeciwciał u dzieci.


Czas publikacji: 24 marca-2021