Hva er en PCR-test?
En PCR-test er en laboratoriemetode som brukes innen molekylærbiologi og medisin. Testen brukes til direkte påvisning – og karakterisering – av genetisk materiale. PCR-metoden anses av eksperter å være enkel å utføre, universelt anvendelig og robust.
I laboratoriet består en PCR-test av to trinn. I det første trinnet blir det eksisterende genetiske materialet amplifisert ved hjelp av polymerasekjedereaksjonen (PCR). Dette gjør at de minste sporene av DNA kan undersøkes. Dette er også grunnen til at PCR-tester reagerer så følsomt.
I et andre trinn blir det genetiske materialet separert i henhold til dets egenskaper, "sortert" og dermed karakterisert. Med andre ord bestemmes den fine strukturen til DNA.
Det er mange mulige bruksområder: leger bruker for eksempel en PCR-test for å undersøke vattpinner for tilstedeværelse av koronavirus, bloddonasjoner for HIV eller for å screene nyfødte for mulige arvelige sykdommer. Bakterielle infeksjoner – for eksempel med tuberkulosepatogenet – eller parasittiske infeksjoner (malaria) kan også avklares ved hjelp av PCR.
De bidrar også til å dømme gjerningsmenn i rettsmedisin på grunnlag av deres genetiske fingeravtrykk eller brukes som farskapstester.
Hvor lenge er en PCR-test gyldig?
Et PCR-testresultat er vanligvis gyldig i 48 timer fra prøven er tatt.
Hvor pålitelig er en PCR-test?
PCR er en velprøvd deteksjonsmetode innen molekylær diagnostikk og medisin. Det regnes som den såkalte gullstandarden med svært lav feilprosent. Testene kjennetegnes spesielt av en meget høy sensitivitet og spesifisitet.
Sensitivitet betyr påliteligheten som en test finner det genetiske materialet som skal påvises.
Spesifisitet betyr sikkerheten som testen fastslår at det aktuelle genetiske materialet ikke er tilstede i prøven.
Når fungerer PCR-tester for en Sars-CoV-2-infeksjon?
PCR-testen oppdager som regel en koronainfeksjon to til tre dager før og inntil 20 dager etter symptomdebut. Selv hos infiserte mennesker som forblir helt symptomfrie, er testen effektiv i et kritisk tidsvindu når de kan infisere andre.
I enkelttilfeller er det til og med mulig å oppdage 60 dager etter symptomdebut.
Mulige feilkilder
Feilraten i DNA-kopieringsprosessen er ubetydelig i praksis. Selv om DNA-polymeraser aldri er feilfrie, spiller de knapt noen rolle i PCR-testprosedyren.
I praksis ligger potensielle feilkilder mer i prøveinnsamlingen: Det er derfor viktig at utdannet medisinsk fagpersonell utfører vattpinnene. Spytt- og gurgleprøver kan muligens redusere nøyaktigheten av testen, ettersom fortynningseffekter oppstår her.
Hvordan fungerer en PCR-test?
En PCR-test utføres for eksempel av fastlege eller i spesielle testsentre. Først tar leger eller utdannet medisinsk fagpersonell en prøve. En vattpinne tas vanligvis fra de øvre luftveiene for testen. Dette tar vanligvis form av en munn eller nasofaryngeal vattpinne.
Gurgling med skylleløsning er også mulig. En blodprøve er atypisk for koronadeteksjon – men mye brukt i for eksempel nyfødtscreening.
Uavhengig av hvilken type prøve som er tatt, finnes genetisk materiale på bomullspinnen, i skylleløsningen eller i bloddråpen. Dette prøvematerialet sendes til et laboratorium, hvor det isoleres og renses.
En PCR-test deles deretter inn i to trinn:
- PCR: I dette trinnet forsterkes mengden av det opprinnelige genetiske materialet.
Trinn 1: PCR – "Polymerasekjedereaksjonen"
"PCR" er det første av to trinn: Det er her mengden tilgjengelig start-DNA forsterkes. Dette er fordi genetisk materiale først kan analyseres når det er tilgjengelig i tilstrekkelige mengder. I de fleste tilfeller er dette menneskelig DNA; i tilfelle av tester for koronavirus, er det viralt RNA.
Forkortelsen PCR står for "polymerasekjedereaksjon".
Hva trengs for en PCR?
Utgangs-DNAet plasseres i et reaksjonskar med spesielle stoffer. Det eksisterende genetiske materialet fungerer som en mal, som kopieres i nærvær av visse enzymer (Taq-polymerase) og visse grunnleggende DNA-byggesteiner.
Kopieringsprosessen foregår i flere repeterende kjøringer (sykluser).
Spesifikt legges følgende stoffer sammen:
- Start-DNA: Prøvemateriale som skal kopieres.
- Grunnleggende DNA-byggesteiner: Dette er nukleobasene adenin, tymin, cytosin og guanin.
- DNA-polymerase: Et enzym som forbinder individuelle DNA-byggesteiner for å danne en veldefinert DNA-streng. Den nylig oppnådde strengen er et speilbilde (komplementært) av det opprinnelige utgangsmaterialet.
- Primere: De består av 16 til 24 basepar og fungerer som startposisjon og startsignal. Primere viser DNA-polymerasen i hvilken posisjon (av start-DNA) kopieringsprosessen begynner.
Hvordan utføres en PCR-test?
Nå som alle stoffene som kreves for en PCR er tilstede i reaksjonskaret, kan selve kopieringsprosessen av arvematerialet starte. Denne startes, styres og stoppes igjen kun av temperaturen.
Reaksjonskaret blir derfor oppvarmet eller avkjølt til forskjellige temperaturer etter hverandre. Dette gjøres ved hjelp av en spesiell enhet kjent som en termisk syklus. Hele reaksjonen tar omtrent en til to timer.
De individuelle trinnene i en PCR-syklus er
- Denaturering av DNA-dobbeltrådene: Prøven varmes opp til rundt 90 grader Celsius. Dette skiller den originale DNA-dobbeltråden i to individuelle (komplementære) enkelttråder.
- Feste av primerne: Temperaturen senkes til litt under 60 grader Celsius. Dette får primerne (forward primer, revers primer) til å feste seg til definerte posisjoner på de tilsvarende individuelle DNA-trådene.
Etter en fullført syklus heves temperaturen igjen til rundt 90 grader Celsius – syklusen starter på nytt fra begynnelsen.
PCR-metoden kan brukes til å amplifisere DNA-sekvenser på opptil rundt tre kilobasepar (kbp). Dette tilsvarer rundt 3,000 grunnleggende DNA-byggesteiner knyttet sammen for å danne en "kjede". Til sammenligning: det menneskelige genomet lagrer tegningene og informasjonen for driften av cellen i rundt tre milliarder basepar – koronavirusgenomet, derimot, består av 30,000 XNUMX basepar. En PCR-test kan derfor bare forsterke og undersøke korte deler av det totale DNA.
Primerne er avgjørende
Valget av primere er avgjørende for PCR-prosedyren. I Sars-CoV-2 diagnostikk brukes for eksempel flere primere (multipleks PCR).
Corona PCR-tester søker dermed etter tre forskjellige virusgener: Dette øker den totale spesifisiteten til nesten 99.99 %. Dette betyr at med denne høye treffraten er det kun én falsk-positiv test per 10,000 XNUMX tester (hvis prøver er tatt riktig).
Hvor mye kopiert genetisk materiale er tilgjengelig nå?
La oss anta at to identiske DNA-dobbeltråder er tilstede etter den første syklusen.
Etter hver syklus dobles mengden av (kopiert) genetisk materiale. Mengden DNA vokser derfor eksponentielt.
Leger gjentar vanligvis denne prosessen rundt tjue til tretti ganger.
Billedlig sett betyr dette at selv om det bare finnes en enkelt DNA-dobbeltstreng i prøven i begynnelsen, er det allerede etter tjue sykluser en million identiske kopier i reaksjonskaret.
Hva betyr Ct-verdien?
Antallet PCR-sykluser som kjøres er angitt i form av den såkalte Ct-verdien. "Ct" er avledet fra det engelske uttrykket "cycle threshold". Denne Ct-verdien gjør det mulig å komme med utsagn om mengden genetisk materiale det søkes etter.
Med en lav Ct-verdi på 20 er det mye genetisk utgangsmateriale. Men hvis Ct-verdien er høy – rundt 30 sykluser – er det tilsvarende lite DNA. PCR-syklusen må derfor kjøres oftere.
Trinn 2: Elektroforese "Sortering etter størrelse"
Når tilstrekkelig "anriket" genetisk materiale er tilgjengelig, kan elektroforese utføres. I denne prosessen utnytter forskere en spesifikk egenskap ved DNA: dens elektriske ladning.
De individuelle DNA-byggesteinene er knyttet til hverandre via en (negativt) ladet sukker-fosfat-ryggrad. Jo lengre en bestemt DNA-sekvens er, jo høyere er dens elektriske ladning.
Dette gjør at det genetiske materialet kan undersøkes og karakteriseres. I praksis blir en ukjent prøve vanligvis plottet mot en kjent referanse på en "startlinje" og sammenlignet med hverandre etter en viss tid.
Hvis "migrasjonshastigheten" er den samme for begge sekvensene, betyr dette at deteksjonen mest sannsynlig er positiv: Deteksjonen er høyst sannsynlig positiv - genet du leter etter finnes i prøven.
Spesielt tilfelle av koronavirus: prøveforberedelse og RT-PCR
Oppdagelsen av koronaviruset er et spesielt tilfelle. Sars-CoV-2 er et av de såkalte RNA-virusene. Dette betyr at arvestoffet Sars-CoV-2 er tilstede i form av RNA (ribonukleinsyre).
RNA skiller seg fra DNA på bare noen få henseender. Den er blant annet tilstede som en enkelt tråd og er basert på sukkerribosen i stedet for 2′-deoksyribose. Nukleobasen tymin er også erstattet av uracil som den fjerde basen.
Dette virale RNA må "transkriberes" til DNA før en vanlig PCR-test. Denne prosessen kalles revers transkripsjon (RT) - derav begrepet RT-PCR. En enkelt tråd av cDNA ("komplementært DNA") oppnås som en del av denne prosessen. I et ytterligere trinn blir cDNA-enkeltstrengen supplert med en andre speilbilde-DNA-streng.
Hvor lang tid tar det å få resultatet?
Når prøven er sendt til laboratoriet vil du vanligvis få svar innen én eller to virkedager. I testsentre, som ofte undersøker prøvene direkte på stedet, kan det også ta bare noen få timer. Tidsrommet avhenger i stor grad av det respektive testsenteret og dets logistikk.
Til tross for de komplekse arbeidsprosessene er moderne laboratorier i stand til å gjennomføre PCR-tester med høy gjennomstrømning. Spesielle automatiserte enheter hjelper til med å gjennomføre testene.
Ikke desto mindre anses PCR-testen som en relativt "langsom", men desto mer pålitelig deteksjonsmetode.
Hva skjer hvis resultatet er positivt?
Dersom prøven er tatt riktig, betyr positiv PCR-test at det er svært stor sannsynlighet for at den som testes er smittet med Sars-CoV-2.
Dersom du har blitt bekreftet smittet av koronaviruset ved hjelp av en PCR-test, vil folkehelseavdelingen motta melding om positivt testresultat fra det aktuelle laboratoriet. I slike tilfeller vil folkehelseavdelingen beordre isolasjon eller karantene.
Er jeg automatisk smittsom hvis jeg tester positivt for PCR?
Vanligvis ja. Men ikke alltid. Et PCR-testresultat skal alltid tolkes i sammenheng. En positiv test betyr først og fremst at du bærer virusmateriale.
En supplerende antistofftest er noen ganger nyttig
I slike tilfeller gir en antistofftest sikkerhet som bekrefter validiteten til PCR-testen. Det er best å diskutere dette med legen din. De kan hjelpe deg med å tolke PCR-testresultatet riktig.
Hva skal jeg gjøre hvis resultatet er negativt?
Et negativt PCR-testresultat betyr mest sannsynlig at du ikke hadde Covid-19 da prøven ble tatt og derfor ikke er smittsom for øyeblikket. Du kan imidlertid være i en tidlig infeksjonsfase.
Koronainfeksjoner kan vanligvis først oppdages fra andre eller tredje dag etter smitte. Resultatet er derfor ikke et frikort. Du bør derfor fortsette å overholde regler for sosial distansering og hygiene og fortsette å bruke en FFP2-maske – for din egen og andres beskyttelse.
PCR-test for barn
En PCR-test for barn er ikke forskjellig fra en PCR-test for voksne. Både prøveinnsamlingen og tolkningen av resultatene gjelder barn så vel som voksne.
Hva er risikoen ved en PCR-test?
En PCR-test innebærer ingen fysisk risiko. Bare innsamling av prøven med nasofaryngeal vattpinne oppfattes av noen mennesker som forstyrrende eller ubehagelig.
Hva koster en PCR-test?
Merk: Dersom du har testet deg hjemme og fått positivt resultat, bør du umiddelbart bestille time hos fastlegen din på telefon. Legen din vil diskutere de neste trinnene med deg over telefon.
Alternativt er det best å ringe 116 117 for å melde seg på en PCR-test. Ideelt sett bør du være hjemme frem til konfirmasjonsprøven for å beskytte deg selv og andre.
