מדעת עושה סדר – אמינותן של בדיקות PCR לנוכחות נגיף הקורונה

שמענו ש… "הבדיקות לנגיף הקורונה רגישות מדי ומזהות אנשים בריאים כחיוביים"
בקצרה: לא מדויק. הבדיקות לנוכחות הנגיף מותאמות לזיהוי חולים ולעצירת שרשראות ההדבקה.

כולנו מכירים מהתקשורת או מניסיון אישי את בדיקת המטוש למחלת הקורונה. בבדיקה זו דוגמים חומר מהאף ומהלוע של הנבדק כדי לאתר חומר גנטי של הנגיף. הבדיקה מבוצעת ב-PCR, מכשיר המכפיל מקטעים מהחומר הגנטי שבדגימה לעותקים רבים כדי לאתר רצפים גנטיים המעידים על הימצאות הנגיף. תהליך הכפלת המקטעים ("הגברה") נעשה בכמה מחזורים (cycles; ראו איור מטה). בכל מחזור נערכת מדידה של כמות החומר הגנטי הקיים במכשיר באותו הרגע. סף הגילוי (cycle threshold או Ct) הוא ערך שנקבע מראש. כשכמות העותקים במחזור ההגברה עולה מעל רף זה, הבדיקה נחשבת חיובית. ככל שהערך של סף הגילוי גבוה יותר (למשל, 37 לעומת 30), המשמעות היא שנדרשו יותר סבבי הגברה כדי לזהות את הנגיף. הצורך ביותר סבבי הגברה נובע ממיעוט החומר הגנטי בדגימה המקורית. בדיקה שלילית משמעה שלא נמצא חומר גנטי של הנגיף בבדיקה.

הדגמה גרפית לתהליך ההכפלה של חומר גנטי במכשיר PCR

הדגמה לתהליך ההכפלה של חומר גנטי במכשיר PCR (מקור: Genome Research Limited). הדגימה המקורית (לאחר עיבוד מהמטוש שנלקח מהמטופל) היא העותק בצבע כחול כהה, בצד שמאל באיור. צבע תכלת מייצג עותק של חומר גנטי שנמדד במכשיר. בסיומו של המחזור (Cycle) הראשון, יש שני עותקים, בסיומו של המחזור השני ארבעה, ובסיומו של המחזור השלישי יש שמונה עותקים. אם נמשיך בקצב הכפלה זה, לאחר 30 מחזורים יהיו יותר ממיליארד עותקים – וכל זאת כשהתחלנו בעותק יחיד של הגן הנמדד! אצל אדם הנושא את הנגיף ברמה המינימלית הניתנת לגילוי (בערכי הסף המגדירים בדיקה כחיובית) יהיו כ-10 עותקים התחלתיים בדוגמה, ואם הוא בשיא מחלתו, המספר נע בין 10,000 ליותר מ-2 מיליארד עותקים.

 

כיום יש מגוון מכשירים וערכות בדיקה ("קיטים") של יצרנים שונים, וכל ערכה מכילה חומרים שונים המשמשים בתהליך. בכל שילוב של בדיקה ומכשיר יש ערכי סף שונים להגדרת תוצאה חיובית, ערכים שנקבעים על ידי יצרני ערכת הבדיקה – 35, 37, 40 וכו' – ואותה דגימה תוביל לערך סף שונה במכשירים שונים. כחלק מתהליך האישור של ערכות הבדיקה, מעבדה המוסמכת לכך מאשרת את ערכי הסף שהגדיר היצרן (בישראל מדובר על המעבדה הלאומית לנגיפים של משרד הבריאות). לכן אי אפשר להגדיר ערך סף אחיד לכל הבדיקות. ערכי הסף אינם נקבעים על פי המדינה שבה הבדיקה מבוצעת אלא על סמך התהליך עצמו במעבדה וכפי שקבע היצרן, והם זהים ונכונים לכל המדינות המשתמשות באותן הערכות. לדוגמה, בדיקת Allplex של חברת Seegene כוללת הגברה של מספר גנים, ומגדירה ערך סף גילוי של 40 לקביעת בדיקה כחיובית. בדיקה זו משמשת גם בישראל [1] וגם בארה״ב [2]. בטבלה המצורפת ניתן לראות (בשורה העליונה) שתוצאה חיובית (Positive Control) מתקבלת ב-Ct קטן או שווה ל-40.

 

הבדיקות נועדו להשיב על שתי שאלות:
שאלה קלינית, האם הנבדק חיובי לקורונה (נשא או חולה); ושאלה אפידמיולוגית – האם בזמן נטילת הדגימה הוא נמצא בשלב במחלה שבו הוא עלול להדביק אחרים. על פי הידוע כיום, מי שנמצא בשיא מחלתו (או לקראת השיא) הוא מדבק ביותר, אולם לא כל מי שחיובי למחלה מדביק באותה המידה. ככל שלקבלת תוצאה חיובית נדרשו יותר מחזורי הכפלה, העומס הנגיפי של הנבדק נמוך יותר ויכולת ההדבקה שלו יורדת. לכן, יש הטוענים כי הכנסה לבידוד של אנשים בערכי סף גילוי גבוהים, שהעומס הנגיפי שלהם נמוך, היא החלטה מיותרת, ומסיקים בטעות שהבדיקה רגישה מדי.

טענה זו אינה מדויקת משני טעמים:
ראשית, קיימים ממצאים שמראים שגם בסף גילוי גבוה למדי, למשל תוצאה חיובית המתקבלת במחזור 35, תיתכן הדבקה (בתרבית שנלקחה מדוגמה שזוהתה במחזור 35 עדיין נמצאו חלקיקי נגיף מדבקים) [3].
שנית, כמות הנגיף בגוף משתנה לאורך זמן. בעת ההדבקה הנגיף רק מתחיל להתרבות והכמות שלו קטנה; בהמשך הוא מתרבה והיא גדלה; ולקראת ההחלמה מערכת החיסון נלחמת בנגיף וכמותו יורדת (כפי שמודגם בהסבר שלנו על הבדיקות השונות). אם כן, אם דגמנו אדם שנמצא בשלביה הראשונים של המחלה וכמות הנגיף אצלו כעת נמוכה, המשמעות היא שיש להכניסו לבידוד ולמנוע מגעים נוספים. הבידוד חשוב כיוון שבעתיד הקרוב צפוי שהעומס הנגיפי שלו יעלה והוא יהיה מאד מדבק. לחילופין, אם דגמנו אדם הנמצא בשלבי החלמה, כמות הנגיפים אצלו נמוכה אך עד לא מזמן סביר להניח שהיה מדבק למדי, ולכן הגיוני לאתר את כל מי שפגש בתקופת המחלה ולהכניסו לבידוד. לצורך כך נדרשת חקירה אפידמיולוגית, שמבוצעת עבור מי שמוגדר כחולה.

יש לציין כי אם היו מבצעים בדיקה נוספת לכל מי שנמצא כחיובי בערכי סף גילוי גבוהים (משמע, עומס נגיפי יחסית נמוך), ובבדיקה השניה סף הגילוי היה גבוה אף יותר, אפשר היה לזהות כך מגמת החלמה ואולי אף לקצר בידוד. זהו שיקול של מקבלי ההחלטות והגורמים המקצועיים במשרד הבריאות, בהתאם למדיניות הבדיקות וזמינותן, אך הוא אינו נוגע לערך הסף הגבוה ביותר בו נזהה את החולים עצמם, שנקבע ע״י יצרן הבדיקה.

לסיכום, הבדיקות מזהות דגימות חיוביות למחלה בהתאם להנחיות היצרנים, שנבדקו ותוקפו בישראל, כמו גם בשאר העולם.
יש להכניס כל נבדק חיובי לבידוד ולבצע חקירה אפידמיולוגית לזיהוי מגעים, זאת מאחר שגם אנשים שחשים בריאים ואלו שיש להם עומס נגיפי נמוך עלולים להדביק. הבידוד חשוב גם כאשר יש עומס נגיפי נמוך יחסית, כיוון ולא ידוע אם האדם נמצא בשלבים הראשונים של תקופת ההדבקה, או בשלביה האחרונים.

[1] שיטות ואמצעי בדיקה לנגיף הקורונה – עדכון עיתי, מרכז המידע והידע הלאומי למערכה בקורונה, אפריל 2020

[2] AllplexTM 2019-nCoV Assay – Instructions for Use, FDA, July 2020

[3] Duration of infectiousness and correlation with RT-PCR cycle threshold values in cases of COVID-19, England, January to May 2020