COVID-19-diagnostiek

CDC 2019-nCoV laboratoriumtestkit

Voorbeeldcollectie in Florida

Een moleculaire PCR-test test de aanwezigheid van een virus door RNA van het virus op te sporen. Het wordt uitgevoerd met behulp van een real-time omgekeerde polymerasekettingreactietest (rRT-PCR)[1] op respiratoire monsters die zijn verkregen met verschillende methoden zoals een neusslijmvliesuitstrijkje (nasofaryngeaal staaltje) of een sputumstaaltje.[2] Over het algemeen zijn resultaten binnen enkele uren tot twee dagen beschikbaar.[3] Moleculaire methoden maken gebruik van polymerasekettingreactie (PCR) samen met nucleïnezuurtesten en andere analytische technieken om het genetische materiaal van het virus op te sporen met een rRT-PCR.

Een thermocycler of thermische cycler, ook wel bekend als een PCR-machine.

Een van de eerste PCR-tests werd in januari 2020 ontwikkeld in het Charité-ziekenhuis in Berlijn en vormde de basis van 250.000 kits die door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) werden verspreid.[4] Het Zuid-Koreaanse bedrijf Kogenebiotech heeft op 28 januari 2020 een op PCR-gebaseerde SARS-CoV-2-detectiekit (PowerChek Coronavirus ) van klinische kwaliteit ontwikkeld.[5][6] Deze test zoekt naar het "E"-gen dat wordt gedeeld door alle bèta-coronavirussen als ook het RdRp-gen dat specifiek is voor SARS-CoV-2.[7] Andere bedrijven in Zuid-Korea - zoals Solgent en Seegene - ontwikkelden in februari 2020 ook versies van detectiekits van klinische kwaliteit. Deze heten respectievelijk DiaPlexQ en Allplex 2019-nCoV Assay. In China was BGI Group een van de eerste bedrijven die goedkeuring voor noodgebruik van een test ontving van de 'Chinese National Medical Products Administration' voor een op PCR gebaseerde SARS-CoV-2-detectiekit.[8]

In de Verenigde Staten verspreiden de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hun testkit ('2019-Novel Coronavirus (2019-nCoV) Real-Time RT-PCR Diagnostic Panel') via de 'International Reagent Resource' naar diverse laboratoria.[9] Een van de drie genetische tests in oudere versies van de testkits veroorzaakte onbetrouwbare resultaten als gevolg van defecte reagentia. Dit leidde ertoe dat in februari 2020 gemiddeld minder dan 100 monsters per dag met succes werden verwerkt. Toen staats- en lokale laboratoria met testen mochten beginnen werden op 28 februari testen met twee componenten als betrouwbaar beoordeeld.[10]

Amerikaanse commerciële laboratoria begonnen begin maart 2020 te testen. Op 5 maart 2020 kondigde het laboratorium LabCorp dat COVID-19-testen op basis van RT-PCR in de VS beschikbaar zijn.[11] Het laboratorium Quest Diagnostics maakte op 9 maart 2020 hetzelfde bekend.[12] Er werden door beide laboratoria geen hoeveelheidsbeperkingen aangekondigd. Het verzamelen en verwerken van monsters moet in de Verenigde Staten worden uitgevoerd volgens de CDC-vereisten.

In Rusland is de COVID-19-test ontwikkeld en geproduceerd door het State Research Center of Virology and Biotechnology (VECTOR) . Op 11 februari 2020 is de test geregistreerd door de Federale Dienst Toezicht in de Gezondheidszorg.[13]

In Taiwan wordt een test ontwikkeld die een monoklonaal antilichaam gebruikt dat specifiek bindt aan het nucleocapside-eiwit (N-eiwit) van het nieuwe coronavirus, in de hoop dat het net als een snelle griep-test binnen 15 tot 20 minuten resultaten kan opleveren.[14]

Bij een serologische test kijkt men naar de aanwezigheid van van antilichamen, waaronder IgM en IgG en voor slijmvliezen IgA. Uit immuunrespons worden deze bij infectie geproduceerd. Het al dan niet voorkomen van antilichamen in het bloed kan worden gebruikt om een (doorlopen) infectie te detecteren of om immuniteit te bepalen. Deze testen worden ook noodzakelijk geacht voor een juist inpassing van een exitstrategie ter opheffing van bijvoorbeeld een lockdown. 

Vanaf 9 maart 2020 worden bloedtesten ontwikkeld om antilichamen op te sporen. Hiermee kan worden bepaald of een persoon ooit geïnfecteerd is geweest, ongeacht of deze symptomen heeft ontwikkeld.[15] Men hoopt dat het binnen vijftien minuten resultaten kan opleveren door zowel IgM- als IgG-antilichamen te detecteren.[16]

Eind maart 2020 ontvingen Euroimmun Medical Laboratory Diagnostics en Epitope Diagnostics Europese goedkeuringen voor hun testkits die IgG- en IgA-antilichamen tegen het virus in bloedmonsters kunnen detecteren. De testcapaciteit is honderden uren binnen enkele uren en daarom veel sneller dan de conventionele PCR-test van viraal RNA. De antilichamen zijn gewoonlijk veertien dagen na het begin van de infectie detecteerbaar.[17]

Test worden uitgevoerd worden in centrale laboratoria (CLT). Geautomatiseerde systemen met een hoge verwerkingscapaciteit zullen deze testen in veel klinische laboratoria kunnen uitvoeren, maar de beschikbaarheid van de testen zal afhangen van de productiesnelheid voor elk verschillend systeem. Voor CLT wordt vaak een enkel exemplaar van perifeer bloed gebruikt, hoewel seriële monsters kunnen worden gebruikt om de immuunrespons te volgen. Voor PoCT wordt meestal één enkel bloedmonster verkregen door een huidpunctie. In tegenstelling tot PCR-methoden is een extractiestap niet nodig vóór de test.  

Antigeentests testen door de viruseiwitten te detecteren.[18] Een dergelijke test is minder gevoelig, in 60 à 70 procent van de gevallen wordt het virus inderdaad gedetecteerd. Omdat antigenen eerder in het lichaam aanwezig zijn dan antilichamen kan een besmetting in een eerdere fase gedetecteerd worden.[19] Antigeentests kunnen worden uitgevoerd met een uitstrijkje uit de neusholte. Ze kunnen binnen 10-30 minuten resultaat geven en zijn daardoor potentieel geschikt voor sneltests.[20]

Met beeldvormend medisch onderzoek van de borstkas is het mogelijk om afwijkingen aan de longen te detecteren die verband houden met COVID-19. In een literatuuronderzoek van maart 2020 werd geconcludeerd dat "Thoraxfoto's van de borstkas in een vroeg stadium van weinig diagnostische waarde zijn, terwijl CT-scans mogelijk al voor het begin van de symptomen het virus kunnen detecteren."[21] pleurale ruimte en consolidatie ontwikkelen zich naarmate de ziekte evolueert.[22]

Een studie waarin PCR wordt vergeleken met CT in Wuhan in het epicentrum van de huidige pandemie, heeft gesuggereerd dat CT significant gevoeliger is dan PCR, hoewel minder specifiek, met veel van de beeldvormende kenmerken die overlappen met andere pneumonieën en ziekteprocessen.[23]

Diagnose op grond van CT-scans is door schaarste aan PCR-tests en de snelheid van diagnose een goed alternatief en heeft bovendien als voordeel dat ook de ernst van de ziekte is vast te stellen.[24]

Een kleinschalige studie toonde aan dat Chinese radiologen 72-94% gevoeligheid en 24-94% specificiteit toonden bij het differentiëren van COVID-19 van andere soorten virale longontsteking met behulp van CT-beeldvorming.[25]

Met op kunstmatige intelligentie gebaseerde convolutionele neurale netwerken is met de radiologische beeldvorming het virus te detecteren, zowel op röntgenfoto's[26] als CT met een significant hogere specificiteit.[27]

• 
  CT-scan van de borstkas van 38-jarige man met COVID-symptomen
• 
  CT-scan van 50-jarige vrouw met COVID-symptomen

Hong Kong heeft een procedure opgesteld waarbij verdachte patiënten thuis kunnen blijven om met een zelfafnameset zelf thuis een monster af te nemen en op te sturen. De spoedeisende hulp geeft de patiënt een specimenbuisje, ze vullen het met speeksel, sturen het terug en krijgen een testresultaat.[28]

De Britse NHS heeft aangekondigd bij verdachte gevallen thuis te gaan testen; dit neemt het risico weg dat een patiënt anderen besmet als ze naar een ziekenhuis komen. ook hoeven op die manier niet nodeloos ambulances gedesinfecteerd te worden.[29]

Bij drive-in-tests voor COVID-19 kan een patiënt per auto langs een zorgverlener leiden die in beschermende uitrusting een monster van een patiënt afneemt.[30][31] Drive-in-centra hebben Zuid-Korea geholpen bij het uitvoeren van de meeste tests wereldwijd.[32]

Sneltesten (rapid diagnostic test (RDT)) zijn tests die kunnen worden uitgevoerd door een arts als Point-of-care testing of als zelftest zonder analyse in een centraal medisch laboratorium. Hoewel dergelijke tests op de markt worden aangeboden raadde de NHG het gebruik van deze tests voor COIV-19 nadrukkelijk af vanwege onbetrouwbaarheid en gebrek aan validatie.[33] Ook de Wereldgezondheidsorganisatie raadde op 8 april 2020 sneltests nadrukkelijk af, maar juicht onderzoek op dat gebied toe.[34]

In Nederland vindt coördinatie plaats via de Taskforce Diagnostiek en functioneren de laboratoria van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu in Bilthoven en het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam als expertiselaboratoria. Zij worden bijgestaan door regionale opschalingslaboratoria[51]:

1. Amsterdam Universitair Medisch Centrum, Amsterdam
2. CERTE, Groningen
3. Elisabeth Tweesteden Ziekenhuis, Tilburg
4. Jeroen Bosch Ziekenhuis, 's-Hertogenbosch
5. Laboratorium Microbiologie Twente Achterhoek (LabMicTa), Hengelo
6. Leids Universitair Medisch Centrum, Leiden
7. Maastricht Universitair Medisch Centrum, Maastricht
8. Microvida, Locatie Bravis, Roosendaal
9. Laboratorium voor Pathologie en Medische Microbiologie (PAMM), Veldhoven
10. Streeklaboratorium voor de Volksgezondheid Kennemerland, Haarlem
11. Radboud Universitair Medisch Centrum, Nijmegen
12. Universitair Medisch Centrum Groningen, Groningen
13. Universitair Medisch Centrum Utrecht, Utrecht
14. Wageningen Bioveterinary Research (WBVR)[52], Lelystad

Opschalingslaboratoria zijn 24/7 geopend, kunnen minimaal 100 tests per dag aan en kennen een doorlooptijd van 8 uur.[53]