מדעת עושה סדר – מה בעצם ההבדל בין בדיקות ה-PCR לבדיקות המהירות הביתיות

15.8.21

גם אתם שמעתם שבדיקות מהירות יכולות להחליף בדיקות PCR?

שמענו ש… "בדיקות קורונה מהירות יכולות לפטור מבידוד ולאפשר כניסה לאירועים"

בקצרה: לא מדויק
בדיקות אנטיגן מהירות מתאימות לזיהוי חולים מאומתים, אבל אינן מספיקות לזיהוי ודאי של אדם בריא שאינו נושא את הנגיף.

נניח שאתם האחראים בעירייה על צנרת המים ושעליכם לגלות היכן ברחבי העיר ישנן נזילות. מכיוון שהצינורות קבורים באדמה, כל עוד דולפים מהם רק כמה ליטרים בשעה יהיה לכם קשה מאוד למצוא טפטופים קטנים אלו ותזדקקו למכשור מיוחד. אבל אם נזרים מים בלחץ גבוה בצינור ומתוכו יפרצו כמה אלפי ליטרים בשעה הנזילה תתגלה מיד, וכנראה ללא אמצעים מיוחדים. כשמכפילים פי אלף את כמות המים שצריך לגלות יכולת הזיהוי משתפרת מאוד וכך גם הטיפול בה.

זה, פחות או יותר, ההבדל בין שתי הטכנולוגיות לזיהוי נגיף הקורונה שנמצאות היום בשימוש – בדיקת PCR ובדיקת אנטיגן מהירה שנמכרת בבתי המרקחת (חשוב לציין שאיננו מדברים על בדיקות נוגדנים, סרולוגיה, שנועדו לזהות הידבקות בעבר או השפעה של חיסון. על ההבדל ניתן לקרוא בהרחבה בפוסט הזה).

PCR (ראשי תיבות של Polymerase Chain Reaction, או בעברית: תגובת שרשרת של פולימראז) היא בדיקה רגישה ביותר שמסוגלת לזהות אפילו כמויות זעירות של הנגיף. בבדיקה זו לוקחים מקטע מתוך המטען הגנטי של הנגיף ומכפילים אותו שוב ושוב (כל תהליך הכפלה קרוי מחזור הרצה). בסוף בכל מחזור הרצה יש פי שניים העתקים של המקטע הזה מאשר במחזור הקודם, ומשתחרר חומר זרחני שמסמן את מספר ההעתקים הקיימים בדגימה נכון לאותו השלב.

הכפלה זו, שנקראת "הגברה", נעשית כ-40 פעמים וכך אפשר לזהות בקלות את נוכחות הנגיף. מעותק אחד של הנגיף שקיים בדגימה המקורית אפשר לקבל בסוף התהליך עד 2 בחזקת 40 עותקים (שני עותקים למחזור כפול מספר המחזורים), ובסוף התהליך יש 1,099,511,627,776 העתקים (יותר מטריליון!). יש לציין שזהו מספר מקסימום תיאורטי, ובמהלך ההכפלות לעיתים נוצרים פחות עותקים.

על מנת לקבוע האם אדם חיובי או שלילי, אנו צריכים לקבוע כמה עותקים של הנגיף קיימים אצלו (עומס נגיפי). ככל שהיו בדגימה יותר נגיפים מלכתחילה, כך לאחר כל הכפלה משתחרר יותר חומר זרחני. רגישות מכשיר ה- PCR מוגדרת כך שנדרש שתשחרר כמות מסוימת של חומר זרחני על מנת לזהות את ההארה. קובעים ערך סף (Cycle threshold או Ct), בדרך כלל 35 מחזורי הכפלה (תלוי בערכה שבה משתמשים), ואם מזהים את ההארה לפני הסף – נקבע כי האדם הנבדק הוא חולה מאומת. אם לא מגיעים לעוצמת ההארה הנדרשת עד סף זה, התוצאה נחשבת שלילית (קיים טווח מסוים שמוגדר חיובי-גבולי, בהתאם לערכת הבדיקה). עם זאת, הבדיקה רגישה מספיק גם לזיהוי הנגיף גם אחרי פחות מחזורים מערך הסף המקסימלי. להרחבה על הטכנולוגיה והסף שממנו אדם נחשב חולה מאומת כדאי לקרוא את הפוסט שלנו על רגישות הבדיקות.

עבור ביצוע בדיקת PCR יש צורך במכשור מיוחד, במעבדה מוסמכת לכך ובעובדי מעבדה מיומנים שיבצעו את הבדיקה. כל זה מצריך לוגיסטיקה מורכבת וזמן, ולכן התוצאות מתקבלות אחרי 48-10 שעות. לעומת זאת, הבדיקות המהירות פשוטות יותר ונוחות לשימוש ביתי. הן מבוססות על טכנולוגיה ותיקה ואמינה אך היא גם רגישה פחות באופן משמעותי. בטכנולוגיה זו אין הגברה של כמות העותקים של הנגיף אלא זיהוי של נוכחות הנגיף באופן ישיר, ע"י זיהוי נוכחות חלבון השייך לנגיף (אנטיגן). לכן, מתחת לסף עותקים מסוים (של הנגיף בדגימה) הטכנולוגיה אינה יכולה "לראות" אותו ונותנת תשובה שלילית, בדומה לנסיון לזהות נזילה קטנה בצינור קבור באדמה, ללא מכשור מיוחד.

אחד השימושים של הטכנולוגיה המשמשת את הבדיקות המהירות הוא בבדיקות היריון ביתיות. הן זמינות ונוחות לשימוש, אולם רגישותן אינה גבוהה דייה. לכן הן לא יכולות לזהות היריון בימיו הראשונים אלא רק לאחר שבועיים. הזיהוי מתקיים רק כשרמת ההורמון המשמש כגלאי (hCG) עולה מאוד. אולם, לאחר שהתקבלה תוצאה חיובית בבדיקה היא אמינה ברמת ודאות די גבוהה, מעל ל-90%. אפשר לומר שבשלבים המוקדמים של ההיריון הבדיקה הביתית טובה מספיק בשביל לאשר את קיומו אך אינה ודאית מספיק בשביל לשלול אותו.

ישנן ערכות רבות לבדיקת קורונה של יצרנים שונים, ולכל אחת מהן מאפיינים שונים מעט. ייתכן שערכה כזו או אחרת תהיה מעט יותר רגישה או אמינה מאחרות אך הפערים ביניהן אינם גדולים מאוד, לכן אין כאן התייחסות לערכה מסוימת. הדבר החשוב ביותר לזכור הוא שבדיקות PCR רגישות עד פי 1,000 מהבדיקות המהירות. זה בדיוק ההבדל בין צינור שממנו דולפים שלושה ליטרים בשעה לעומת פיצוץ אדיר שיוצר "גייזר" המתיז 3,000 ליטרים בשעה. המשמעות היא שבשלב בו בדיקת ה- PCR תזהה כי האדם נושא את הנגיף, ועשוי להדביק, קיים סיכוי משמעותי שבדיקה מהירה "תפספס" ותיתן תוצאה שלילית.

אולם, אם הבדיקות קלות ומהירות, ואפשר לבצע אותן אפילו לבד בבית, אולי בכל זאת הן טובות ושימושית? התשובה הקצרה היא "כן"; הבדיקות האלה מזהות כמות נגיפים בלוע (עומס נגיפי) בזמן מסוים לאחר ההדבקה ונותנות תשובה חיובית שאפשר לסמוך עליה, אבל פחות מצטיינות במציאת אלה שאינם חולים. ההסבר הארוך נובע מהתהליך בו כמות הנגיפים בגוף משתנה במהלך המחלה. לאחר חשיפה לחולה קורונה והדבקה במחלה העומס הנגיפי אצל החולה נמוך מאוד, אבל הוא עולה במהירות. כמה ימים מאוחר יותר רמת הנגיף בגוף מגיעה לשיא ואז מתחילה לרדת.

כשהחולה נמצא בשלבים שבהם העומס הנגיפי גבוה גם PCR וגם הבדיקות המהירות יכולות לזהות בקלות את הנגיף. ההבדל הוא שבדיקת PCR מזהה את הנגיף גם בשלבים המוקדמים כשהחולה עדיין ללא תסמינים אך כבר מידבק, וגם לאחר שיא המחלה, בעוד שהבדיקה המהירה מוגבלת יותר ביכולותיה. התוצאה היא שנוצרים שוליים של כמה ימים בתחילת תקופת המחלה ובסופה שבהם החולה יכול להדביק אחרים, אך הבדיקות המהירות אינן רגישות מספיק בשביל לזהות את מחלתו. זו הסיבה שבגללה הסתמכות על בדיקות אלו עבור קביעת פטור מבידוד היא אסטרטגיה מסוכנת שלא תאפשר למנוע התפרצויות ולעצור שרשראות הדבקה.

ארגון FIND מבצע בעזרת מעבדות ברחבי העולם בדיקות אובייקטיביות לערכות מהירות על מנת לקבוע את אמינותן. באירגון ביצעו הערכת אמינות לבדיקה המהירה של SD BIOSENSOR, Inc המשווקת בישראל ע"י רניום מדיקל. אפשר לראות שרגישות הבדיקה עד היום השביעי מהחשיפה מגיעה ל80%-90% (תלוי במעבדה שבה נעשתה הבדיקה), כלומר 10%-20% מהתשובות יהיו שגויות. רק בשיא ההדבקה הרגישות מגיעה ל- 100%.

בבדיקה של CDC (המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן בארה"ב) לערכת "סופיה" הדיגיטלית, שגם בה נעשה שימוש נרחב בארץ, נמצא שבחולים תסמיניים היא הצליחה לזהות כ-80% מהחיוביים (החמצה של כ-20%). אצל חולים ללא תסמינים המערכת הצליחה לזהות רק כ-41%, כלומר בשלבים אלו רוב החולים לא זוהו.

המשמעות היא שהבדיקות המהירות אמינות כשרמת החלבון הנגיפי (אנטיגן) הנבדק באמצעות הערכה גבוהה, ושאם מתקבלת תוצאה חיובית אפשר לסמוך עליה בדרך כלל. לכן, לאדם שמציג תסמיני קורונה כדאי להיבדק בערכה כזו על מנת לקבל תשובה במהירות. אם התשובה חיובית היא נכונה ככל הנראה ויש לפעול בהתאם ולהיכנס לבידוד. עם זאת, על מנת לקבל תשובה ודאית, יש לערוך בדיקת PCR בהתאם לנהלי משרד הבריאות. לעומת זאת, על תשובה שלילית עדיין לא ניתן לסמוך. אם נחזור לדוגמת בדיקת ההריון, אם יש עיכוב בקבלת המחזור כאשר מצפים להריון, ובדיקת ההריון המהירה מראה תשובה חיובית, הרי שבד"כ זו תהיה תשובה אמינה – אך עדיין מבצעים בדיקת מעבדה לצורך קבלת התשובה הסופית. שוב, בדומה לכך, אם מתקבלת תוצאה שלילית בבדיקת הריון מומלץ לבדוק שוב לאחר מספר ימים, מאחר שבהריון תקין רמת ההורמון שבודקים תמשיך לעלות עד מעל לסף הגלוי, ואז רגישות הבדיקה תשתפר. זו גם הסיבה שלרוב, בכל ערכה שנקנית יש שתי בדיקות – על מנת לאפשר חזרה על הבדיקה לאחר יום או יומיים.

לאור הדברים האלה אנו ממליצים לא להסתמך על הבדיקות המהירות כאמצעי לפטור מבידוד, או גרוע מכך – ככלי בהפעלת בתי הספר. יש להשתמש בהן רק כבדיקת סקר מהירה ונוחה לבדיקת חשד לחיוביוּת ולזיהוי נשאים מאומתים באוכלוסייה. אך לא לשלילת נוכחות הנגיף בעת קבלת תשובה כי הנבדק בריא. הן פשוט לא נועדו לכך, ואף היצרנים עצמם מדגישים זאת בדפי ההסבר המצורפים לערכה. יש לציין בנוסף כי אם בכל זאת יש צורך בתשובה מהירה ולא ניתן להמתין לתוצאת PCR, כדאי להשתמש בערכות איכותיות שעבורן נאספת הדגימה על ידי דוגם מיומן במרכזים הרבים ברחבי הארץ, על מנת להפחית סיכוי לטעות בנטילת הדוגמה (שיכולה להוביל גם היא לתוצאה שלילית שגויה). בכל מקרה, יש לזכור שתוצאה שלילית אינה ודאית, וגם שהתשובה לבדיקה זו נכונה ל-24 שעות בלבד מרגע שהיא נעשתה בגלל הרגישות המוגבלת.