במחקר שפורסם לאחרונה ב Lancet Microbe, חוקרים משווים את הפוטנציאל של מבחני גנוטיפ של תגובת שרשרת טרנסקריפטאז-פולימראז (RT-PCR) בזמן אמת עם רצף גנום שלם (WGS) למעקב תפוקה גבוהה, מדויקת ובזמן של וירוס קורונה 2 של תסמונת נשימה חריפה (SARS-CoV) -2) גרסאות.
לימוד: מבחני גנוטיפ RT-PCR לזיהוי גרסאות SARS-CoV-2 באנגליה בשנת 2021: מחקר עיצוב והערכה רטרוספקטיבית, קרדיט תמונה: tilialucida / Shutterstock.com
רקע כללי
הגנום של SARS-CoV-2 עבר מוטציה מהירה לאורך זמן, והוליד כמה גרסאות של דאגה (VOCs), אשר, בתורו, שינו ללא הרף את המסלול האפידמיולוגי של מחלת הקורונה 2019 (COVID-19) ברחבי העולם.
WGS נשאר תקן הזהב לזיהוי ואפיון גנטי של גרסאות SARS-CoV-2; עם זאת, גישה זו הייתה פחות יעילה בהנעת תגובה מהירה לבריאות הציבור, בהתחשב בזמן האספקה של שבוע עד שבועיים ומגבלות טכניות, לוגיסטיות ופיננסיות אחרות.
עד כה, הפוטנציאל למעקב אחר וריאציות SARS-CoV-2 בתפוקה גבוהה לא נחקר. למעשה, רוב המחקרים הקודמים התמקדו רק בפיתוח ושימוש במאמצי מעקב בקבוצות אוכלוסייה ספציפיות.
מבחני גנוטיפ RT-PCR למעקב אחר SARS-CoV-2 ברמת האוכלוסייה יכולים להשלים את WGS על ידי מתן מדרגיות מוגברת בעלות נמוכה יותר, דיוק גבוה יותר וקצב מהיר.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, חוקרים פיתחו אלגוריתמי החלטות לניטור והערכת גנוטיפ במערכת מעקב הדור השני של סוכנות הביטחון הבריאותית של בריטניה (UKHSA) (SGSS).
בסך הכל נותחו 115,934 דגימות חיוביות ל-SARS-CoV-2 בין מרץ לספטמבר 2021, 2,674 מהן עמדו בקריטריונים כדי להפוך לחלק מפאנל מבחני גנוטיפ RT-PCR. שלושה מדדים של דיוק הקצאת וריאנטים ורווחי סמך של 95% (CIs) הקשורים אליהם הוערכו עבור כל הדגימות כדי להעריך שינויים לאורך זמן.
המדד הראשון היה רגישות, ששיקף את שיעור הדגימות עם גרסאות מזוהות של WGS, שגם סווג נכון על ידי אלגוריתם ההחלטה. המדד השני היה ספציפיות, שהוגדר כשיעור הדגימות ש-WGS לא סיווג כווריאציה אלא מסווג לפי אלגוריתם ההחלטה.
המדד השלישי והאחרון היה ערך ניבוי חיובי (PPV), ששיקף את שיעור הדגימות שעבורן WGS אישר את סיווג אלגוריתם ההחלטה. כמו כן נקבעו מהירות התוצאות, העלות והקיבולת המוגברת עבור בדיקת RT-PCR בהשוואה ל-WGS.
כדי להעריך את עמידה בזמנים של מעקב אחר וריאנטים, החוקרים חישבו את הזמן בין תאריך איסוף הדגימה של הדגימה החיובית ל-RT-PCR לבין הזמינות של תוצאות גנוטייפ ו-WGS עבור תוצאות וריאציות זוגיות. נתונים אלה הוצגו כפיגור זמן ממוצע (SD) וחציוני (IQR) ושכבתי לפי שבוע כדי לחקור שינויים בזמן.
ממצאי המחקר
מבחני גנוטיפ RT-PCR אפשרו אפיון בזמן ומשופר של דפוסי העברה של SARS-CoV-2 וגורמי סיכון. מבחני אלו היו קשורים לדרגת דיוק גבוהה, היותם פחות עתירי משאבים מ-WGS, זמני אספקה קצרים יותר וגמישות גבוהה יותר להסתגל.
לאלגוריתם ההחלטה של אפריל היו רגישויות ו-PPV של 0·99, 1 ו-0.91 (95% CI) עבור גרסאות SARS-CoV-2 Alpha, Beta ו-Gamma, בהתאמה, עם סגוליות של 0.97, 1.00 ו-1.00, בהתאמה, להקצאת גרסה.
אלגוריתם ההחלטה שלאחר מכן נשאר מדויק עבור הקצאת וריאנטים, עם רגישויות של 0.91, 0.98 ו-0.93 עבור הווריאציות הוויראליות בטא, דלתא וגמא, בהתאמה. גרסאות אלו היו קשורות ל-PPV של 0.83, 1.00 ו-0.78, בהתאמה, ולספציפיות של 1.00, 0.96 ו-1.00, בהתאמה.
במהלך הופעתן של גרסאות חדשות, בדיקות אלו עזרו לאנשי מקצוע בתחום הגנת הבריאות בקו החזית לקשר במהירות מקרים זה לזה ולמתחמים ספציפיים, ובכך להקל על פעולה מהירה של בריאות הציבור כדי למנוע העברה נוספת. מבחני גנוטיפ גם הדגישו במהירות את מקרי הנסיעות שגרמו לייבוא, ובסופו של דבר הקלו על הדומיננטיות של הדלתא VOC.
שיעורי המקרים של דלתא הוכפלו כל 4.5 ימים בחלק מהאזורים בבריטניה במהלך תקופת המחקר. מבחני גנוטיפ לא רק עזרו לזיהוי מהיר של גרסאות, אלא אפשרו הערכה מוקדמת יותר של הזיהומים, ההעברה והחומרה שלהן מאשר WGS.
מבחני גנוטיפ RT-PCR דיווחו על הקצאת וריאנטים סבירה בממוצע של שלושה ימים לאחר תאריך איסוף הדגימה בהשוואה לתשעה ימים שנלקחו על ידי WGS. יתר על כן, הגמישות של מבחני גנוטיפ RT-PCR אפשרה עלייה של פי תשעה בדגימות שנבדקו מ-5,000 ל-45,000.
חשוב לציין, למקסם את היתרונות של גישת גנוטיפ צריך לקבוע עדיפות יעילה אילו דגימות ירוויחו הכי הרבה מהקצאת וריאנטים.
מסקנות
מבחני גנוטיפ RT-PCR הדגימו את הפוטנציאל למעקב תפוקה גבוהה של גרסאות SARS-CoV-2 כדי להשלים את WGS, במיוחד כאשר הווריאנטים אינם משתנים במהירות. בהינתן מהירותם הגבוהה יותר, הגמישות והעלות הנמוכה יחסית, מבחנים אלו יכולים להנחות מודלים ספציפיים של מחלה וניהול דיפרנציאלי של מקרים על פי גרסאות ברחבי העולם. גישת מיון זו עשויה גם להודיע על פעולות ומדיניות בריאות הציבור, לרבות הגבלות נסיעה ומועד תוכניות מתן החיסונים.
