Annons

Kliniska mikrobiologer använder en så kallad genkopiator för att diagnosticera coronavirus sars-cov-2.

Bild: 
Getty

Ny metod avslöjar corona

I dag behövs ett avancerat laboratorium och flera timmars arbete för att se om en patient är smittad av corona eller inte. En ny metod ger svaret inom en halvtimme: rosa eller gult.

Annons

Publicerad:

2020-03-26

Att bekämpa corona utan att veta vem som är infekterad är som att släcka en brand med förbundna ögon. Den slutsatsen drog generalsekreteraren för Världshälsoorganisationen WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus redan i mitten av mars:

– Vi har ett enkelt budskap till världen: testa, testa, testa. Testa alla misstänkta fall!

Uttalandet kom samtidigt som Sverige och många andra länder gav upp försöken att testa alla misstänkta fall. Kapaciteten tröt. Laboratorierna fick ont om nödvändiga reagenser och annan utrustning. I det läget prioriterade Folkhälsomyndigheten patienter med symtom som söker vård på sjukhus, och personal inom sjukvård och äldreomsorg med misstänkt covid-19.

Det finns två slags virus

Svårigheterna att testa alla misstänkta fall – vilket såklart är önskvärt – handlar i slutändan om virusets biologi.

Grovt kan man dela upp virus i två grupper. Den ena lagrar sin genetiska information på samma sätt som vi människor – i form av dna. Till den gruppen hör bland annat virus som orsakar smittkoppor, vattkoppor och herpesutslag.

Arvsmassan hos den andra gruppen består av rna, en snarlik men kemiskt mindre stabil molekyl. Hit hör alla coronavirus. Andra typer av rna-virus orsakar influensa, mässling, ebola och många andra sjukdomar.

Ett coronatest börjar med att vårdpersonal trycker in en testpinne i patientens näsa eller svalg. I slemmet som fastnar på pinnen finns alla möjliga molekyler, inklusive stora mängder mänskligt rna. Våra celler använder rna-molekyler som tillfälliga ”arbetskopior” när de tillverkar proteiner.

En nål i en höstack

Målet är att ta reda på om provet också innehåller något rna från viruset. Det bästa sättet att göra det börjar med att rna-molekylerna separeras från allt annat i provet.

– Ett stort problem är brist på reagens för att rena fram rna, säger Blenda Böttiger, överläkare och klinisk virolog vid Lunds universitet.

Men problemet bör gå att lösa. En av de stora leverantörerna tillverkar i vanliga fall material som räcker för att utvinna rna ur 1,5 miljoner prover per månad. Företaget lovar att höja den siffran till 10 miljoner i sommar och till 20 miljoner före årsskiftet.

I en vätskelösning med rent rna gäller det sedan att avgöra om något kommer från sars-cov-2. Det är som att leta efter en nål i en höstack.

Nobelprisbelönad kopiator

Det är skälet till att kliniska mikrobiologer i dag använder en så kallad genkopiator (polymerase chain reaction, PCR). Den Nobelprisbelönade metoden masskopierar utvalda delar av arvsmassan i ett provrör. Genetisk information från några få viruspartiklar räcker för att starta kopiatorn. Den tillverkar enorma mängder av utvalda bitar av virusets arvsmassa. Resultatet liknar en höstack av bara nålar – som är lätt att hitta. 

Genkopiatorn kan enbart kopiera dna. Eftersom corona är ett rna-virus måste alla prover först behandlas med ett enzym som avläser rna och tillverkar dna-molekyler med samma genetiska information. Det gör processen komplicerad, men tekniken fungerar.

Ett annat bekymmer är att genkopiatorn kräver invecklad utrustning. Provröret måste placeras i en apparat som under flera timmar gång på gång växlar mellan olika temperaturer med stor noggrannhet.

Varje temperaturcykel dubblerar mängden kopior av den intressanta arvsmassan. De mikrobiologiska processerna i provröret fungerar tack vare avancerade reagenser, bland annat ett enzym från värmetåliga bakterier som normalt lever i heta källor.

Antikroppar skvallrar om smitta

Samtidigt pågår ett intensivt arbete med att hitta snabbare och enklare analysmetoder. En strategi går ut på att ta ett blodprov och undersöka om en person med misstänkt smitta har utvecklat antikroppar mot viruset.

– Det tror jag inte kommer att fungera för att ställa diagnoser, men däremot för att avgöra vem som har haft smittan, säger Blenda Böttiger.

Det kan dröja flera dagar innan kroppen börjar producera antikroppar i mängder som går att mäta. Så risken är stor att analyser av antikroppar missar personer som nyligen blivit smittade. Trots det kan antikroppstester göra stor nytta.

Forskare diskuterar möjligheten att identifiera personer med immunitet som gör att de löper mindre risk att själva bli sjuka om de vårdar patienter med covid-19.

Skolbarn kan testas

En annan möjlighet är att försöka ta reda på varför det finns så få registrerade fall bland skolbarn. Beror det på att barn sällan blir smittade? Eller är symtomen så lindriga att de passerar obemärkt? Immunologiska tester bör ge besked – och möjligen underlag för beslut om att öppna stängda skolor.

När den globala smittspridningen väl ebbat ut kan blodprover på slumpmässigt utvalda personer visa hur utbredd smittan varit i hela befolkningen. Då blir det äntligen klart hur stor andel av alla smittade som behövt intensivvård eller avlidit. Bedömningar under själva epidemin blir ofta för höga eftersom lindriga fall hamnar utanför statistiken.

Antikroppstester kan också ge en uppfattning om hur länge de som tillfrisknat har kvar någon form av immunitet. Den kunskapen är viktig både i arbetet med att göra prognoser för eventuella nya utbrott och för forskningen om vacciner.

Gensaxen avslöjar zika

Men så länge coronaviruset fortfarande härjar behövs tester som snabbt och säkert visar vem som är smittad. En intressant metod bygger på crispr, även känd som gensaxen. Den kan identifiera utvalda bitar av arvsmassa.

För två år sedan rapporterade forskare i USA att de lyckats använda gensaxen till att påvisa extremt låga halter av zikavirus i urinprover och blodplasma. Flera forskargrupper arbetar nu med att utveckla ett liknande test för sars-cov-2.

Rött ljus för kycklingkött

En annan lovande metod kallas lamp (loop-mediated isothermal amplification). Den har vissa likheter med genkopiatorn. En utvald bit av genetisk information i ett prov ger upphov till miljardtals nya dna-molekyler, alltså en höstack av bara nålar.

Metoden har visat sig tillförlitlig när det gäller att avgöra om kycklingkött är infekterat med campylobacter, som bland annat orsakar kraftiga magsmärtor och diarréer. Och i fjol rapporterade forskare i Sydkorea att de lyckats använda lamp-tekniken till att avgöra vilken variant av influensavirus det fanns i patientprover insamlade med en pinne i näsan.

Analys i en gryta

Just nu arbetar flera forskargrupper runt om i världen med att anpassa metoden till coronavirus sars-cov-2. I en av dem ingår Vicent Pelechano, molekylärbiolog på Karolinska institutet i Solna.

– Vi började jobba med detta i januari när vi såg vad som hände i Kina, säger han.

Laboratorieförsök visar att metoden kan upptäcka arvsmassa motsvarande ända ner till tio viruspartiklar i ett provrör, vilket är extremt lite. Vicent Pelechano och hans medarbetare beskriver sina resultat på medRxiv.org, en databas för medicinsk forskning som ännu inte blivit fackgranskad. Syftet är att snabbt sprida kunskapen.

Forskarna har ansträngt sig för att göra testet så enkelt som möjligt. Patientprovet placeras i ett testkit, ett litet provrör med reagenser. De biologiska reaktionerna fungerar vid en konstant temperatur på 65 grader. Förutom själva testkitet behövs bara en kokplatta, en termometer och en gryta med vatten.

Tester i krigets Syrien

Analysen fungerar alltså även i regioner utan välutrustade laboratorier. Svaret kommer inom en halvtimme. Om provröret innehåller arvsmassa från viruset skiftar lösningen färg från rosa till gul.

Vicent Pelechano tror att det nya testet kan bli ett viktigt komplement i svenska laboratorier om bristen på reagens till dagens genkopiatorer blir för stor. Han berättar att kolleger på Scilifelab i Solna har börjat producera reagens som behövs för att göra tester med lamp-tekniken. Men den största användningen tror han finns i fattiga länder.

– Vi pratar med en biståndsorganisation för att försöka etablera den här testmetoden i krigsdrabbade delar av Syrien, säger Vicent Pelechano.

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.

Lägg till kommentar