Koronatestit ketteröityvät

Koronatestejä käytetään moneen tarkoitukseen. Esille ovat viime aikoina nousseet varsinkin nopeat menetelmät, joilla voitaisiin esimerkiksi napata supertartuttajat heti kiinni.

Koronaepidemia kiihdyttää jälleen vauhtiaan, mutta niin tekevät myös testien valmistajat, testaajat ja tulosten tulkitsijat. Synlab Suomi Oy:n uudessa koronatestauskeskuksessa Helsingin Kivihaassa analysoidaan jo yli 10 000 näytettä päivässä. Määrä kipuaa edelleen kohti 20 000:n maksimikapasiteettia. Synlab on maan suurin koronatestaaja, jonka linjasto perustuu geenimonistus- eli pcr-testeihin.

”Koskaan aiemmin ei ole ollut näin paljon tarvetta yhdelle yksittäiselle testille. Synlabissa on siksi keskitytty tämän prosessin optimointiin”, kertoo toimitusjohtaja Aarne Aktan. ”Kapasiteetti on nyt kunnossa, reagensseja varastossa ja läpimenoajat nopeita, keskimäärin 3,4 tuntia. Olemme siis jossakin klassisen keskuslabran ja vieritestauksen välimaastossa.”

Seuraavaksi yhtiö on kääntänyt kehitystyönsä painopisteen koronamuunnosten tunnistamiseen. Aktanin mukaan tavoitteena on, että testit saadaan tunnistamaan mahdollisimman monta virusvarianttia.

Menetelmät monipuolistuvat

Automatisoidun, tehdasmaisen laboratoriotoiminnan rinnalle nousevat parhaillaan vieritestit, jotka sopivat hajautetumpaan testaukseen. Niiden idea on, että ihmisiä voidaan testata kenttäoloissa helposti, nopeasti ja edullisesti. Nopeita vieritestejä kehitetään kaikissa testityypeissä, kertoo diagnostiikka-alan asiantuntija, JouZeNet Consulting Oy:n toimitusjohtaja Jouko Haapalahti. ”Pcr-vieritestien nopeus on jo 15 minuuttia. Enemmän kilpajuoksua käydään kuitenkin immunologisissa eli antigeeni- ja vasta-ainetesteissä”, Haapalahti sanoo.

”Tyypillinen immunotesti valmistuu sekin nyt noin vartissa. Antigeenitesteissä on päästy viiteen minuuttiin, etenkin jos tulos on positiivinen.” Varsinkin antigeenipikatestejä valmistetaan valtavia määriä. Esimerkiksi diagnostiikkajätti Abbottin in vitro -diagnostiikan liikevaihto kasvoi vuoden 2020 viimeisen neljänneksen aikana 110 prosenttia. Pelkästään kaksi antigeenipikatestiä toivat yhtiön kassaan 1,6 miljardia dollaria, Haapalahti kertoo.

Haapalahti veikkaa, että jatkossa myös rokotussuojan seurantaan tarkoitetut, neutraloivien vasta-aineiden osoittamiseen perustuvat pikatestit yleistyvät voimakkaasti. Isotermaali- tai crispr-avusteiset rna-testit kasvattavat nekin markkinaosuuttaan. Nämä vakiolämpötilan ja molekyyligeenisaksien sovellukset nopeuttavat rna:n ja dna:n monistusta ja samalla helpottavat koronaviruksen geneettisten pikatestien laitevaatimuksia. Nouseva trendi on myös multipleksaus eli usean virussairauden selvittäminen yhdellä testillä. Tämä voi ripeyttää potilaan hoitopolkua terveydenhuollossa.

”Yhdistelmätestit ovat lähinnä antigeenitestejä, mutta markkinoilla on myös muutama pcr-tuote”, Haapalahti kertoo. Samaan aikaan kehitetään laitteita, joilla näytteenotto ja -käsittely saadaan sujuvammiksi. Rakenteilla on muun muassa syljenkeräyslaitteita. Tulossa on myös biosiruihin ja hengitysilman analysointiin perustuvia testejä.

Suomalaisyritykset ovat pärjänneet kilvassa hyvin. Yksi kilpailuvalteista on ollut tietotekninen osaaminen, joka on Haapalahden mukaan havaittu myös alan johtavissa kansainvälisissä yrityksissä. ”Pikatestaus voidaan yhdistää puhelinluentaan, ja tuloksen analysoinnissa sekä kirjaamisessa rekistereihin voidaan hyödyntää konenäköä ja pilvilaskentaa ja yhdistää tähän tarvittaessa myös sijaintitietoa. Tällaiset ratkaisut voisivat hyödyttää myös esimerkiksi koronapassin kehityksessä.”

Mitataanko tartuttavuutta vai virusta?

Antigeenipikatestejä käytetään monissa maissa epidemian hallintaan. Niillä seulotaan tartuttavia koronapotilaita, sillä ne tunnistavat ihmiset, joiden hengitysteissä lisääntymiskykyistä virusta on paljon. Esimerkiksi Itävallassa halutaan avata yhteiskuntaa testaamalla väestöä jatkuvasti, koululaisiakin useita kertoja viikossa. Maassa voi pikatestata itsensä ilmaiseksi virallisissa testauspisteissä ja maksusta vaikkapa apteekissa. Negatiivinen antigeeni- tai pcr-testitulos on muun muassa kampaajalla käynnin edellytys.

Testituloksen merkityksen viestiminen kansalaisille on kuitenkin haaste. Antigeenitestin negatiivinen tulos kertoo vain sen, että ihminen ei ole vahvasti tartuttava, ei sitä, että hän ei tartuttaisi lainkaan, sanoo virustutkija Monika Redlberger-Fritz Wienin yliopistosta. ”Testitulos ei siis merkitse, että voisi lähteä suoraan isoäidin luo ja halata ja suukotella häntä”, tutkija sanoo uutistoimisto AFP:lle. Tavallinen pcr-testi havaitsee pienenkin virusmäärän, mutta antigeenitestin värähtämiseen tarvitaan viruksia enemmän.

Antigeenitesteiltä voi siis jäädä tunnistamatta potilaita, joiden hengitysteissä on vain vähän virusta tai sen osia, minkä vuoksi ne ovat herättäneet keskustelua. Virusta on kuitenkin tartunnan saaneiden hengitysteissä runsaasti juuri silloin, kun he voivat tartuttaa herkästi muita. Juuri tällaiset taudinkantajat voidaan poimia kätevästi kiinni antigeenipikatesteillä, sanovat testien puolustajat. Tutkimuksissa on havaittu, että jos tuote on riittävän laadukas ja näytteenotto ajoitettu ja suoritettu oikein, antigeenipikatesti löytää tartuttavan potilaan pcr-testien veroisesti.

Harvardin yliopiston tartuntatautidynamiikan laitoksen apulaisprofessori Michael Mina on sitä mieltä, että lupaviranomaisten tulisi arvioida testiohjelmia, ei ”yksittäisiä testejä tyhjiössä”. Mina on ollut mukana usean yhdysvaltalaisyliopiston yhteishankkeessa, jossa mallinnettiin testituloksen nopeuden ja testaamisen säännöllisyyden merkitystä suhteessa testien herkkyyteen. Mallinnuksen mukaan epidemian hallinnassa tärkeintä on, kuinka helposti testiin pääsee, kuinka usein väestöä testataan, ja miten nopeasti testitulos saadaan. Pienillä eroilla testien herkkyydessä ei sen sijaan ole kokonaisuuden kannalta merkitystä. Minan mielestä pika-antigeenitestien ja pcr-testien herkkyyden vertailu ei ole järkevää, koska niitä käytetään eri tarkoituksiin. ”Antigeenitesti mittaa ihmisen tartuttavuutta. Pcr-testi taas sitä, onko hänellä juuri nyt tai vastikään ollut koronatartunta.

Liikkuvaan maaliin ampumista

Synlabin Aarne Aktan kuitenkin sanoo ”datauskovaisena ihmisenä” kaipaavansa pikatesteistä vielä lisää tutkittua tietoa. ”Ongelmia on ollut sekä testien tarkkuudessa että herkkyydessä. Vaikka tulee lupaavia innovaatioita, on vielä vaikeaa nopeasti arvioida niiden suorituskykyä ilman isoa testimäärää.” Euroopassa testejä säätelee in vitro -diagnostiikkadirektiivi, joka edellyttää valmistajalta testin suorituskyvyn osoittamista. Se ei kuitenkaan aseta herkkyydelle ja tarkkuudelle tarkkoja numeerisia vaatimuksia. Sen sijaan testin tulee olla ”käyttötarkoitukseensa sopiva”. ”Esimerkiksi jos testin herkkyys on sellainen, että se tunnistaa vain puolet tautitapauksista, näin ei ole”, sanoo ylitarkastaja Nelli Karhu Lääkealan turvallisuus- ja kehittämiskeskuksesta Fimeasta.

EU-tasolla on myös laadittu toimijoille ohjeita riittävän suorituskyvyn arviointiin. ”Mutta lukujen lisäksi katsotaan aina sitä, millainen taso on alan kehitykseen nähden kulloinkin mahdollista saavuttaa.” Helposti tarttuvan viruksen biologia ja ihmisen immunologia muodostavat joka tapauksessa haasteen, käytetään mitä detektioteknologiaa tahansa. ”Jokainen testi katsoo ihmistä vain tietyllä hetkellä eikä kerro, onko ihminen juuri saanut tartunnan tai saamassa sen pian. Testaaminen on aina liikkuvaan maaliin ampumista”, Karhu tiivistää.

Suomessa markkinoilla on useita antigeenipikatestejä. Niitä käytetään yksityisessä terveydenhuollossa ja julkisessa terveydenhuollossa esimerkiksi Länsi-Suomen ja Lapin sairaanhoitopiirissä. Pääosin testaaminen perustuu meillä kuitenkin pcr-testeihin, eikä supertartuttajien bongaamisesta pikatestein ole käyty kansallista keskustelua. Jouko Haapalahden mielestä on selvää, että niin nyt kuin jatkossakin tarvitaan kaksi toimintalinjaa: sekä kenttämenetelmiä että vakiintuneita suurlaboratorioita. ”Molemmat ovat tärkeitä. Jos esimerkiksi matkustajien testaaminen lisääntyy, se puhuu pikatestien puolesta”, hän sanoo.

”Mutta Suomessa on investoitu merkittävästi pcr:n automatisointiin ja nopeuttamiseen ja myös onnistuttu siinä erittäin hyvin. Samalla nämä investoinnit suosivat pcr:n käyttöä, joten ehkä siksi pikatestit eivät lyö läpi niin hyvin kuin muualla, vaikka ne olisivat kustannustehokkaampia.”

Testaus rajoilla tehokkaammaksi

Synlabin Aarne Aktan seuraa huolestuneena epidemiatilannetta Suomen lähimaissa. ”Testauskapasiteettia olisi, mutta säännökset eivät ole mahdollistaneet kattavaa kontrollointia rajoilla. On päädytty kujanjuoksuun, jossa pelataan aikaa, kunnes saadaan enemmän rokotteita”, hän sanoo. Myös turkulaisen diagnostiikkalaitevalmistajan ArcDian toimitusjohtaja Vesa Kemppainen on sitä mieltä, että rajanylittäjien testaaminen pitäisi saada kuntoon. Kemppainen ei kuitenkaan pidä parhaana nykyistä keskuslaboratorioihin perustuvaa testausjärjestelmää. ”Nyt kun rajalle tulee esimerkiksi rekkakuski, hänen näytteensä lähetetään keskuslabraan. Sitten viiveellä, kun hän ei ehkä edes ole enää maassa, hänelle ilmoitetaan testitulos − jos hänellä on suomalainen puhelin.”

THL:n vasta-ainetestien tulokset hämmentävät

Vasta-ainetesteillä selvitetään sitä, kuinka laajalle koronavirus on väestössä levinnyt. Tartunnan saaneiden elimistö alkaa yleensä tuottaa vasta-aineita muutamassa viikossa tartunnan saamisesta. Suomessa asiaa tutkii Terveyden ja hyvinvoinnin laitos THL, joka on kehittänyt tarkoitusta varten oman kaksivaiheisen menetelmänsä.

Tähän mennessä laitos on tutkinut hieman yli 5 000:n satunnaisotannalla mukaan valitun ihmisen verinäytteet. Niistä koronapositiivisiksi on todettu vain 28 näytettä. Väestöön suhteutettuna tämä tarkoittaa noin puolta prosenttia koko kansasta.

Määrä on pienempi kuin virallisen tautirekisterin maaliskuun alkupuolen lukema, jonka mukaan koronatartunta on Suomessa todettu noin 62 000 hengellä. Se vastaa reilua yhtä prosenttia maan asukasluvusta.

Laitoksessa analysoidaan parhaillaan, mistä yllättävät tulokset johtuvat. Yksi mahdollisuus on otoksen vääristyminen. Tutkimuspäällikkö Arto Palmun mukaan ihmisten halukkuus saapua antamaan näytteensä on epidemian pitkittyessä vähentynyt. ”Tähän mennessä tutkimukseen on osallistunut vain noin kolmasosa kutsutuista. Valikoituminen voi vaikuttaa tuloksiin, joten sitä pyritään nyt analysoimaan lisää”, Palmu sanoo.

THL:n tämänhetkinen arvio on, että väestössä on ollut infektioita enemmän kuin varmistettuja tautitapauksia, mutta korkeintaan kaksinkertaisesti.

TESTITEKNOLOGIOIDEN KOLME PÄÄTYYPPIÄ
Nukleiinihappotestit tunnistavat näytteestä viruksen perimää eli rna:ta tai dna:ta. Pcr-testit kuuluvat nukleiinihappotesteihin. Testejä on suhteellisen helppo tehdä uusien taudinaiheuttajien tunnistamiseen.
Antigeenitestit havaitsevat näytteestä viruksen muita osia. Antigeenitestien rakentaminen vaatii enemmän aikaa kuin pcr-menetelmien, sillä ensin pitää kehittää vasta-aineet, joilla virusantigeeni voidaan näytteestä osoittaa.
Vasta-ainetestit eivät tunnista näytteestä mitään viruksen osia vaan vasta-aineita, joita elimistö muodostaa virusta vastaan. Vastaainetestejä käytetään pääasiassa infektion levinneisyyden seurantaan väestötasolla.

MONTA TAPAA TESTATA
Suurin osa koronatesteistä tehdään tätä nykyä terveydenhuollossa. Ammattilaiset suorittavat näytteenoton ja näytteen analysoinnin laboratoriossa. Vieritestauksella tarkoitetaan terveydenhuollon ammattilaisen muualla kuin laboratorio-oloissa tekemiä testejä. Kotitestit ovat raskaustestien tyyppisiä kotiin ostettavia tuotteita. Potilas ottaa näytteen, jonka hän analysoi itse kotona. Koronan kotitestejä ei ole Suomessa markkinoilla. Pikatestille ei ole selvää määritelmää. Usein sillä tarkoitetaan raskaustestin kaltaisia liuskatestejä, jotka voivat olla kotitestejä tai vieritestejä. Pikatestillä voidaan viitata myös mihin tahansa tavallista nopeampaan testimenetelmään, joka tehdään laboratoriossa tai vieritestauksena.

Kotitesti tyhjää parempi?

Älykäs testaaminen on Yhdysvalloissa osa presidentti Joe Bidenin testistrategiaa. Kättä väännetään siitä, voisiko kotitestejä käyttää vapaasti ammattilaisten tekemien vieritestien lisänä. Saksa otti vastikään käyttöön apteekista ostettavat kotitestit, jotta maa voisi purkaa sulkutilan nopeammin. Kannattaisiko kotitestien käyttöönottoa harkita myös Suomessa?

Näin vastaavat diagnostiikkayritysten toimitusjohtajat:

Vesa Kemppainen, ArcDia: ”Suomalaiset diagnostiikkayritykset valmistavat nyt ammattilaiskäyttöön suunnattuja testejä. Inhimillinen tekijä on diagnostiikassa herkin kohta ja virhelähde, ja tämä korostuu kotitestauksessa. Kotitesti on kuitenkin parempi kuin ei mitään, jos ei pääse ammattilaisen ottamaan testiin. Mutta pitkälle päästään jo vieritesteillä. Näytteenottoon voidaan päivässä kouluttaa hoitaja. Yksityistä testaamista pitäisi kannustaa ja sen lupakäytäntöjä järkeistää niin, että ihmiset pääsisivät matalalla kynnyksellä nopeisiin testeihin siellä, missä muutenkin liikkuvat. Näin saataisiin tartunnat nopeasti vähenemään.”

Aarne Aktan, Synlab Suomi: ”Testit ovat yksi tapa hallita pandemiaa, ja niillä on vaikutusta ihmisten toimintaan. Ongelmana on kotitestien heikko luotettavuus, jolloin tulokset voivat säädellä käyttäytymistä väärin perustein. On viranomaisen tehtävä arvioida, kannattaako kotitestaus ottaa käyttöön. Mikään testi ei sinällään ole täydellinen. Pcr-testi löytää arviolta 75–85 prosenttia positiivisista, mutta kotitestauksessa luotettavuus voi olla kolikonheiton luokkaa. Maiden tilanteet ovat erilaisia. USA:ssa on valtava poliittinen paine ja iso tarve sille, että ihmiset pystyvät käymään töissä. Kotitestauksen on todennäköisesti arvioitu olevan tyhjää parempi. Ymmärrän tämän, mutta pidän logiikkaa vääränä.

Katja Pulkkisen kirjoittama artikkeli julkaistiin alun perin Kemia-lehdessä: Koronatestit ketteröityvät - Kemia-lehti 2/2021