Vakiomenetelmä suoritetaan kolmessa vaiheessa:

1. Viruksen RNA:n eristäminen nenästä tai kurkusta otetuista pyyhkäisynäytteistä.
2. RNA-sekvenssin muuntaminen vastaavaksi DNA-sekvenssiksi (käänteinen transkriptio).
3. DNA:n kopioiden lukumäärän monimiljardinkertaistaminen havaittavaan määrään – tämä viimeinen vaihe on qPCR (kvantitatiivinen polymeraasiketjureaktio).

Ensimmäinen vaihe on kemiallinen uutto, joka usein automatisoidaan. Seuraavat kaksi vaihetta suoritetaan toisessa laitteessa, jota kutsutaan PCR-koneeksi. qPCR:n spesifisyys (eli sen kyky monistaa vain viruksen geneettistä materiaalia) riippuu käytetyistä alukkeista. Alukkeet valitaan huolellisesti siten, että ne monistavat tietyn viruksen genomin segmentin eikä isännän DNA:ta tai muita patogeenejä, joita pyyhkäisyssä voi olla. Menettely kestää useita tunteja, eikä tätä aikaa voida mitenkään lyhentää ilman, että testin herkkyys heikkenee.

Nyt on kehitetty useita uusia testejä, joiden tarkoituksena on lyhentää virustesteihin kuluvaa aikaa ja/tai lisätä käytettävissä olevilla välineillä tehtävien testien määrää. Yksi tapa lyhentää aikaa on yhdistää määrityksen vaiheet tai poistaa viruksen RNA:n erillinen eristäminen. Toinen tapa lyhentää aikaa on vähentää monistusvaiheiden määrää, mutta tällöin määrityksen herkkyys heikkenee.

Toinen mielenkiintoinen kehityssuunta on ”isotermisen silmukkavälitteisen monistamisen (LAMP)” käyttö. Tavallisessa PCR-reaktiossa näytteet on kuumennettava, pidettävä korkeassa lämpötilassa, jäähdytettävä ja nostettava sitten välilämpötilaan. Tämä sykli on toistettava 30-40 kertaa, mikä vie aikaa. LAMP-tekniikassa käytetään erittäin fiksua molekyylibiologiaa, jotta reaktio voi edetä yhdessä lämpötilassa (isoterminen monistus). Näin vältytään pitkiltä lämpötilajaksoilta, ja lisäksi se voidaan tehdä yksinkertaisemmilla laitteilla. Haittapuolena on se, että tarvittavat reagenssit ovat monimutkaisempia ja että tekniikka ei ole tällä hetkellä yhtä tarkka/herkkä kuin tavanomainen qPCR. Siitä huolimatta, että testiaikaa voidaan lyhentää alle yhteen tuntiin, on merkittäviä etuja joissakin tilanteissa.

Viimeiseksi voidaan tarkastella testauksen sosiaalisia näkökohtia. On paljon helpompaa, että ihmiset antavat omat nenänäytteensä tai sylkinäytteensä testattavaksi, mutta tällaisissa näytteissä on todennäköisemmin vaihtelua, ja sylkinäytteissä on yleensä vähemmän testattavaa virusta. Tämä tarkoittaa, että tarvitaan suurempaa herkkyyttä. Näet, että eri testeissä tehdään kompromisseja nopeuden, tarkkuuden ja helppouden välillä. Eri parametrit ovat tärkeämpiä kullekin ihmisryhmälle. Esimerkiksi pikatesti saattaa olla ensiarvoisen tärkeä lentokentällä, kun taas korkein tarkkuus on tärkeämpi sairaalassa.

Vasta-aineiden havaitseminen

On tärkeää muistaa, että missä tahansa yksilössä on ajanjakso, jolloin virus voidaan havaita, mutta vasta-aineita ei ole vielä tuotettu, ja myöhempi ajanjakso, jolloin virus on eliminoitunut, mutta viruksen vasta-aineita on jäljellä.Vaikka immuunivasteeseen liittyy monia osatekijöitä, virusspesifisten vasta-aineiden havaitseminen on ainoa järkevä keino määritellä sitä, onko vaste toteutunut. Vasta-ainetestausta voidaan soveltaa suuriin potilasjoukkoihin suhteellisen helposti. Vasta-aineita esiintyy veressä, kun henkilö toipuu infektiosta. Niitä voi esiintyä myös eritteissä, kuten syljessä ja kyynelissä, mutta niiden osoittaminen eritteistä on vaikeampaa ja saattaa olla vähemmän luotettavaa. Tästä syystä määrityksillä havaitaan vasta-aineet verestä (seerumista; veren nestemäinen osa). Yleisimmin käytetty vasta-aineiden diagnostinen testi on ELISA (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay). Kuten edellä todettiin, vasta-aineet piikkiproteiinia vastaan ovat tärkeimpiä koronavirustartunnalta suojautumisen kannalta, mutta vasta-aineita, jotka tunnistavat muita viruksen proteiineja (ks. kuva 2), voidaan käyttää sen selvittämiseksi, onko joku saanut aiemmin virustartunnan. Kullakin ELISA-testillä voidaan määrittää yhtä virusproteiinia vastaan olevien vasta-aineiden määrä. Esimerkiksi piikkiproteiinia vastaan olevien vasta-aineiden osoittamiseksi itse piikkiproteiinia käytettäisiin ELISA-testissä osoittavana elementtinä. ELISA-testin suorittamiseen kuluu tyypillisesti noin kaksi tuntia, mutta tätä voidaan lyhentää ilman, että testin herkkyys kärsii merkittävästi.

Tänään monet yritykset yrittävät kehittää lateraalivirtauslaitetta (joka on samanlainen kuin kotiraskaustesti). Tällaiset testit voisivat antaa positiivisen tai negatiivisen tuloksen siitä, onko SARS-CoV-2:n tunnistavaa vasta-ainetta testinesteessä (esim. sormenpistolla otetussa veressä), ja ne voidaan tehdä alle 30 minuutissa. Tällöin testissä havaitaan SARS-CoV-2-antigeenin vasta-aine, mutta toisin kuin ELISA-testi, testi ei ole kvantitatiivinen. Tämäntyyppiset testit on validoitu muille viruksille, mutta niitä käytetään yleensä vain laboratorioissa. Vielä ei tiedetä, voidaanko SARS-CoV-2:lle kehittää riittävän tarkka testi (syyskuu 2020). Jos haluat lukea tästä lisää ja katsoa lyhyen animaation, joka havainnollistaa lateraalivirtauslaitteen toimintaa, lue tämä artikkeli The Conversation -lehdestä .

On tärkeää muistaa, että missä tahansa yksilössä on tietty ajankohta, jolloin virus voidaan havaita, mutta vasta-aineita ei ole vielä tuotettu, ja myöhempi ajankohta, jolloin virus on hävinnyt, mutta viruksen vasta-aineita on jäljellä (kuva 4). Tässä välissä on rajallinen aikaikkuna, jolloin sekä virus että vasta-aineet voidaan havaita. On olennaista, että minkä tahansa testin tarkkuus on erittäin korkea, sillä väärillä positiivisilla tuloksilla voi olla vakavia seurauksia yksilölle; hän luulee olevansa immuuni SARS-CoV-2:lle, vaikka ei olekaan.

Tämä artikkeli päivitettiin 25.9.20 vastaamaan uutta kehitystä.