Bài giảng Giá trị của các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19

Bài giảng Giá trị của các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 được biên soạn bởi PGS. TS. Cao Minh Nga thông tin đến người học các nội dung chính: tính chất virus học của SARS-CoV-2; các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 và một số kết luận. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để nắm chi tiết hơn nội dung kiến thức.

PGS TS Cao Minh Nga Khoa Y - ÑH Y Dược TP HCM I Mở đầu II Tính chất virus học SARS-CoV-2 III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 IV Kết luận I Mở đầu  COVID-19 (bệnh hơ hấp cấp tính) SARS-CoV-2 (chủng virus Corona mới) gây từ 12/2019, đại dịch toàn cầu  Thời kỳ ủ bệnh: 2-14 ngày, trung bình 5-7 ngày  Lâm sàng: nhiễm không triệu chứng  nặng, tử vong ( 2,7%)  Xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 sớm  quản lý tốt lâm sàng, kiểm soát ổ dịch  Xét nghiệm khẳng định nguyên: phát SARS-CoV-2 kỹ thuật real-time RT-PCR giải trình tự gen từ bệnh phẩm I Mở đầu  Virus corona (CoV) có giống chính: alpha, beta, gamma, delta  loại lây nhiễm cho người (HCoV) là: 229E (alpha coronavirus) Gây cảm lạnh thông thường NL63 (alpha coronavirus)  20% số ca nhiễm trùng hô hấp hàng năm OC43 (beta coronavirus) thường gặp thứ sau rhinovirus HKU1 (beta coronavirus) SARS-CoV  SARS, 2002 Gây bệnh nặng, MERS-CoV  Hội chứng thuộc giống (genera) hô hấp Trung Đông, từ 2012 beta coronavirus SARS-CoV-2  COVID-19, 2019 * Nhiều CoV gây bệnh động vật (tổn thương ruột/gia súc) II Tính chất virus học SARS-CoV-2  Cấu trúc & thành phần: - virus RNA có màng bọc, lớn (125nm) - RNA sợi đơn, khơng phân đoạn - có chế đọc sửa RNA  tỷ lệ đột biến tương đối thấp - Có protein cấu trúc  loại kháng nguyên (KN) : Spike (S): protein gai màng bọc Envelope (E): protein nhỏ màng bọc Membrane (M): protein lớn màng bọc Nucleocapsid (N): protein nucleocapsid II Tính chất virus học SARS-CoV-2  Cấu trúc & thành phần: loại protein (kháng nguyên) S, M, E & N II Tính chất virus học SARS-CoV-2  Cấu trúc genome SARS-CoV-2: - sợi đơn RNA, không phân đoạn, chiều dài  29,7 lớn số virus RNA - Khung đọc mở gen mã hóa protein cấu trúc: S, E, M, N - Gen không cấu trúc: RdRp (RNA-dependent RNA polymerase), Orf1a, Orf1ab  First line screening assay: E gene assay  Confirmatory assay: RdRp gene assay III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19  Các phương pháp (pp) chẩn đốn () bệnh nhiễm virus: - pp virus học: nuôi cấy virus nuôi cấy tế bào - pp miễn dịch học: phản ứng KN - kháng thể (KT) - pp sinh học phân tử: phát gen đặc hiệu virus (RNA/DNA)  Cách phân loại khác: -  trực tiếp: phát virus thành phần virus (KN, RNA/DNA)   giai đoạn sớm,  xác định -  gián tiếp: phát đáp ứng miễn dịch ký chủ nhiễm virus KT  hỗ trợ , dịch tễ học III Các xét nghiệm chẩn ñoaùn COVID-19  XN phát SARS-CoV-2, gồm: * Trực tiếp: phát virus hay thành phần virus - Ni cấy virus: phát virus cịn sống - XN khuếch đại acid nucleic (NAAT) hay sinh học phân tử - XN phát kháng nguyên: chẩn đoán nhanh * Gián tiếp: phát đáp ứng miễn dịch người nhiễm virus - XN kháng thể Diễn giải xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 10 From: Sethuraman et al, JAMA Published online May 6, 2020 doi:10.1001/jama.2020.8259 III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Ni cấy virus (phân lập virus): - phân lập virus nuôi cấy tế bào - khơng khuyến cáo chẩn đốn thường qui - cần sở có an tồn sinh học cấp (BSL-3) - cần nhân viên đào tạo chuyên sâu - có kết sau – tuần - cần xác định tiếp tục xét nghiệm đặc hiệu  Ứng dụng: nghiên cứu, điều chế vaccine III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm sinh học phân tử hay khuếch đại acid nucleic (NAAT - Nucleic acid amplification test): Kỹ thuật thường sử dụng: - Real-time RT-PCR (Real-time Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction) Viết tắt: rRT-PCR hay qRT-PCR (quantitative RT-PCR) - Giải trình tự gene III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm sinh học phân tử 2.1 Real-time RT-PCR (rRT-PCR hay qRT-PCR) - Khuyến cáo chẩn đoán thường qui: sàng lọc & khẳng định trường hợp nghi nhiễm SARS-CoV-2 cấp - Các gene đích XN: E, N, S, RdRP, ORF1a ORF1ab + Chẩn đoán tối ưu:  gene đích SARS-CoV-2, + Có thể: gene đích (vùng dịch tễ) III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm sinh học phân tử 2.1 Real-time RT-PCR (rRT-PCR hay qRT-PCR) Dương tính giả: - có kết dương tính yếu, số XN tạo tín hiệu giả giá trị Ct cao - sai sót kỹ thuật:  Khi kết XN chưa thỏa đáng: lấy mẫu XN lại III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm sinh học phân tử: Âm tính giả: - chất lượng BP chứa vật liệu BN; - BP lấy muộn từ khởi bệnh (> tuần), lấy BP vào thời điểm tải lượng virus thấp; - BP không xử lý và/hoặc vận chuyển thích hợp; - lý kỹ thuật vốn có XN, ví dụ: + ức chế PCR + đột biến virus III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm sinh học phân tử 2.2 Giải trình tự gene cho SARS-CoV-2  Để điều tra diễn tiến dịch bệnh: - thay đổi quy mô dịch bệnh theo thời gian, - lây lan theo không gian dịch bệnh - kiểm tra giả thuyết đường lây truyền  Để định chọn kỹ thuật chẩn đoán, thuốc vaccine  Tuy nhiên, chi phí khối lượng cơng việc cao,  thực phịng thí nghiệm chun sâu,  nghiên cứu - III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm phát KN đặc hiệu SARS-CoV-2:  Là XN tin cậy mà tốn kém, đơn giản nhanh  Không khuếch đại mục tiêu đích NAAT  nhạy (0-94%) độ đặc hiệu cao (>97%)  WHO: chấp nhận cho chẩn đoán LS XN đạt yêu cầu độ nhạy > 80%, độ đặc hiệu  97% so với kỹ thuật tham chiếu NAAT  Các test chẩn đoán KN giúp  XN SHPT & chẩn đoán nhanh COVID-19  Hiệu XN cao tải lượng virus cao vào thời điểm lấy mẫu: - giai đoạn đầu nhiễm SARS-CoV-2 - vòng ngày sau khởi phát triệu chứng  Kết DƯƠNG TÍNH GIẢ: với HCoV khác SARS-CoV-2 structure and assay target Confidential Assay target ＝ NP（Nucleocapsid protein) https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=23311 NP is released from RNA in virions by pretreatment with detergent NP is measured/detected by sandwich immunoassay Dinesh et al (2020) Structural basis of RNA recognition by the SARS-CoV-2 nucleocapsid phosphoprotein bioRxiv https://dx.doi.org/10.1101/2020.04.02.022194 22 III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm phát KN  Có loại: - Test phịng xét nghiệm: Ví dụ: XN miễn dịch men hóa phát quang (Nhật bản) (Chemiluminescence Enzyme Immunoassay (CLEIA) assay) - Test nhanh (RDT - Rapid Diagnostic Tests): + thực gần người bệnh + KN (protein) đích: thường kháng nguyên N (số lượng lớn) + thường test sắc ký miễn dịch (Immuno-chromatography: ICA) + cho kết vịng 30 phút Ví dụ: Test STANDARD COVID-19 Ag Các dấu ấn sinh học nhiễm SARS-CoV-2 Thời gian từ nhiễm Levels Ủ bệnh Th/k cấp sớm Bình phục Th/k cấp muộn Viral RNA IgM IgG Kháng nguyên Viral detection tests Host immune response detection tests From:C Galli and D Daghfal, Serological approaches for the diagnosis of SARS-CoV-2 infection (White Paper) III Các xét nghiệm chẩn ñoaùn COVID-19 Xét nghiệm phát kháng thể (KT):  Khơng sử dụng cho mục đích sàng lọc & chẩn đoán xác định nhiễm SARS-CoV-2  Kết DƯƠNG TÍNH: nhiễm SARS-CoV-2  Kết ÂM TÍNH: - khơng bị nhiễm SARS-CoV-2 - nhiễm đáp ứng miễn dịch chưa đủ mạnh hoặc: chưa đủ thời gian tạo KT sau phơi nhiễm  XN phát KT giúp: - Nghiên cứu & giám sát dịch tễ học COVID-19 - Hỗ trợ chẩn đốn, ví dụ: Độ nhạy kết hợp IgG & RNA > 99% Tóm tắt: Phân biệt phương pháp xét nghiệm V Kết luận  Có nhiều phương pháp xét nghiệm chẩn đoán COVID-19  Real-time RT-PCR (rRT-PCR hay qRT-PCR): xét nghiệm sàng lọc & khẳng định chẩn đoán thường qui  XN phát kháng nguyên: ngày hồn thiện, hữu ích cho thực tiễn lâm sàng  XN phát kháng thể: không sử dụng cho mục đích sàng lọc & chẩn đốn xác định nhiễm SARS-CoV-2  Ni cấy virus & giải trình tự gene: sử dụng cho mục đích nghiên cứu & sản xuất vaccine Tài liệu tham khảo WHO Diagnostic testing for SARS-CoV-2 Interim guidance, 11-9-2020 WHO Antigen-detection in the diagnosis of SARS-CoV-2 infection using rapid immunoassays Interim guidance, 11-92020 Bộ Y tế QUYẾT ĐỊNH việc phê duyệt Kế hoạch xét nghiệm phát nhiễm SARS-CoV-2 giai đoạn dịch COVID-19 4042 / QĐ-BYT, 21-9-2020 Đỗ Thị Thu Thủy Cập nhật phương pháp xét nghiệm SARSCoV-2 CDC Hoa Kỳ Việt Nam, 12-10-2020 Claudio Galli Giới thiệu xét nghiệm IgG Ab Abbott Diagnostics, 2020 Tài liệu chuyên môn Fujirebio SARS-CoV-2 antigen assays, 2020 Thanks for your attention! ... Paper) III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Quy trình xét nghiệm phát nhiễm SARS-CoV-2 cấp tính người có nghi ngờ lâm sàng với COVID-19 (WHO, 11-9-2020) III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Ni... SARS-CoV-2 cấp - Các gene đích XN: E, N, S, RdRP, ORF1a ORF1ab + Chẩn đoán tối ưu:  gene đích SARS-CoV-2, + Có thể: gene đích (vùng dịch tễ) III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm sinh... chọn kỹ thuật chẩn đoán, thuốc vaccine  Tuy nhiên, chi phí khối lượng cơng việc cao,  thực phịng thí nghiệm chun sâu,  nghiên cứu - III Các xét nghiệm chẩn đoán COVID-19 Xét nghiệm phát KN