Tack för att du besöker nature.com.Webbläsarversionen du använder har begränsat stöd för CSS.För bästa upplevelse rekommenderar vi att du använder en nyare webbläsare (eller stänger av kompatibilitetsläget i Internet Explorer).Samtidigt, för att säkerställa fortsatt support, visar vi webbplatsen utan stilar och JavaScript.
Hälsopersonal genomförde en storskalig screening med hjälp av snabba antigentestning på en skola i Frankrike.Bildkredit: Thomas Samson/AFP/Getty
När antalet fall av coronavirus i Storbritannien ökade i början av 2021 tillkännagav regeringen en potentiell spelförändring i kampen mot COVID-19: miljontals billiga, snabba virustester.Den 10 januari uppgav den att den skulle marknadsföra dessa tester över hela landet, även för personer utan symtom.Liknande tester kommer att spela en nyckelroll i president Joe Bidens plan för att begränsa epidemin som rasar i USA.
Dessa snabba tester blandar vanligtvis en näs- eller halspinne med vätskan på en pappersremsa för att ge resultat inom en halvtimme.Dessa tester anses vara infektionstester, inte infektionstester.De kan bara upptäcka höga virusmängder, så de kommer att sakna många människor med låga SARS-CoV-2-virusnivåer.Men förhoppningen är att de ska hjälpa till att begränsa epidemin genom att snabbt identifiera de mest smittsamma personerna, annars kan de sprida viruset omedvetet.
Men när regeringen tillkännagav planen bröt arga kontroverser ut.Vissa forskare är nöjda med den brittiska teststrategin.Andra säger att dessa tester kommer att missa alltför många infektioner att om de sprids till miljoner, uppväger skadan de kan orsaka skadan.Jon Deeks, som är specialiserad på testning och utvärdering vid University of Birmingham i Storbritannien, tror att många människor kan bli befriade från negativa testresultat och ändra sitt beteende.Och, sa han, om människor klarar av testerna själva, istället för att förlita sig på utbildade proffs, kommer dessa tester att missa fler infektioner.Han och hans Birmingham-kollega Jac Dinnes (Jac Dinnes) är forskare, och de hoppas att de behöver mer data om snabba coronavirus-tester innan de kan användas allmänt.
Men andra forskare slog snart tillbaka och hävdade att testet kan orsaka skada är fel och "oansvarigt" (se go.nature.com/3bcyzfm).Bland dem är Michael Mina, en epidemiolog vid Harvard TH Chan School of Public Health i Boston, Massachusetts, som sa att detta argument försenar en välbehövlig lösning på pandemin.Han sa: "Vi säger fortfarande att vi inte har tillräckligt med data, men vi är mitt i ett krig när det gäller antalet fall, vi kommer verkligen inte att vara värre än någon gång."
Det enda forskarna håller med om är att det måste finnas tydlig kommunikation om vad ett snabbtest är och vad de negativa resultaten betyder.Mina sa, "Att kasta verktyg på människor som inte vet hur man använder dem på rätt sätt är en dålig idé."
Det är svårt att få tillförlitlig information för snabba tester, eftersom - åtminstone i Europa - produkter endast kan säljas baserat på tillverkardata utan oberoende utvärdering.Det finns inget standardprotokoll för att mäta prestanda, så det är svårt att jämföra analyser och tvinga varje land att utföra sin egen verifiering.
"Detta är vilda västern i diagnos", säger Catharina Boehme, VD för Innovative New Diagnostics Foundation (FIND), en ideell organisation i Genève, Schweiz som har omvärderat och jämfört dussintals COVID-19-analysmetoder.
I februari 2020 påbörjade FIND en ambitiös uppgift att utvärdera hundratals covid-19-testtyper i standardiserade försök.Stiftelsen samarbetar med Världshälsoorganisationen (WHO) och globala forskningsinstitutioner för att testa hundratals koronavirusprover och jämföra deras prestanda med de som erhålls med hjälp av högkänslig polymeraskedjereaktion (PCR)-teknologi.Tekniken letar efter specifika virala genetiska sekvenser i prover tagna från en persons näsa eller hals (ibland saliv).PCR-baserade tester kan replikera mer av detta genetiska material genom flera cykler av amplifiering, så att de kan detektera den initiala mängden parvovirus.Men de kan vara tidskrävande och kräver välutbildad personal och dyr laboratorieutrustning (se "Hur covid-19-testning fungerar").
Billiga, snabba tester kan ofta fungera genom att detektera specifika proteiner (kollektivt kallade antigener) på ytan av SARS-CoV-2-partiklar.Dessa "snabba antigen-tester" förstärker inte innehållet i provet, så viruset kan bara upptäckas när viruset når höga nivåer i människokroppen - det kan finnas tusentals kopior av viruset per milliliter prov.När människor är mest smittsamma når viruset vanligtvis dessa nivåer vid tidpunkten för symtomdebut (se "Fånga covid-19").
Dinnes sa att tillverkarens data om testkänslighet främst kommer från laboratorietester på personer med symtom med hög virusbelastning.I de försöken verkade många snabba tester väldigt känsliga.(De är också mycket specifika: det är osannolikt att de ger falskt positiva resultat.) Utvärderingsresultat från verkliga världen indikerar dock att personer med låg virusmängd uppvisar signifikant olika prestanda.
Nivån av virus i provet kvantifieras vanligtvis med hänvisning till antalet PCR-amplifieringscykler som krävs för virusdetektion.I allmänhet, om cirka 25 PCR-amplifieringscykler eller mindre krävs (kallas cykeltröskeln, eller Ct, lika med eller mindre än 25), anses nivån av levande virus vara hög, vilket indikerar att människor kan vara smittsamma - även om det inte ännu är tydligt om människor har eller inte har en kritisk nivå av smitta.
I november förra året släppte den brittiska regeringen resultaten av preliminära studier som utförts vid Porton Down Science Park och Oxford University.Alla resultat som ännu inte har granskats publicerades online den 15 januari. Dessa resultat tyder på att även om många tester för snabba antigen (eller "lateralt flöde") "inte når den nivå som krävs för storskalig befolkningsutbyggnad", i laboratorieförsök, 4 enskilda märken hade Ct-värden eller lägre 25. FIND:s omvärdering av många snabbtestkit visar vanligtvis också att känsligheten vid dessa virusnivåer är 90 % eller högre.
När virusnivån sjunker (dvs. Ct-värdet stiger) börjar snabba tester att missa infektion.Forskare vid Porton Down ägnade särskild uppmärksamhet åt Innova Medicals tester i Pasadena, Kalifornien;den brittiska regeringen har spenderat mer än 800 miljoner pund (1,1 miljarder dollar) för att beställa dessa tester, en viktig del av dess strategi för att bromsa spridningen av coronaviruset.Vid en Ct-nivå på 25-28 reduceras testets känslighet till 88% och för en Ct-nivå på 28-31 reduceras testet till 76% (se "Snabbtest hittar hög virusbelastning").
I december utvärderade Abbott Park, Illinois, Abbott Laboratories snabbtestet BinaxNOW med ogynnsamma resultat.Studien testade mer än 3 300 personer i San Francisco, Kalifornien, och erhöll 100 % känslighet för prover med Ct-nivåer under 30 (även om den infekterade personen inte visade symtom)2.
Olika kalibrerade PCR-system gör dock att Ct-nivåer inte enkelt kan jämföras mellan laboratorier, och det tyder inte alltid på att virusnivåerna i proverna är desamma.Innova sa att studier i Storbritannien och USA använde olika PCR-system och att endast en direkt jämförelse på samma system skulle vara effektiv.De pekade på en brittisk regeringsrapport skriven av Porton Downs forskare i slutet av december som ställde Innova-testet mot Abbott Panbio-testet (liknande BinaxNOW-kit som säljs av Abbott i USA).I drygt 20 prover med en Ct-nivå under 27 gav båda proverna 93 % positiva resultat (se go.nature.com/3at82vm).
När man övervägde Innova-testförsöket på tusentals människor i Liverpool, England, var nyanserna gällande Ct-kalibrering avgörande, vilket bara identifierade två tredjedelar av fallen med Ct-nivåer under 25 (se go.nature.com) /3tajhkw).Detta tyder på att dessa tester missade en tredjedel av potentiellt smittsamma fall.Men man tror nu att i ett laboratorium som bearbetar prover är ett Ct-värde på 25 lika med den mycket lägre virusnivån i andra laboratorier (kanske lika med en Ct på 30 eller högre), säger Iain Buchan, forskare inom hälsa. och informatik vid American University.Liverpool, ledde rättegången.
Detaljerna är dock inte välkända.Dix sa att ett försök som genomfördes av University of Birmingham i december var ett exempel på hur ett snabbtest missade en infektion.Mer än 7 000 asymtomatiska studenter där tog Innova-testet;endast 2 testade positivt.Men när universitetsforskare använde PCR för att kontrollera 10 % av de negativa proverna igen, hittade de ytterligare sex infekterade studenter.Baserat på förhållandet mellan alla prover kan testet ha missat 60 infekterade elever3.
Mina sa att dessa elever har låga nivåer av viruset, så de är inte smittsamma på något sätt.Dix tror att även om personer med lägre nivåer av viruset kan vara i de sena stadierna av en minskning av infektionen, kan de också bli mer smittsamma.En annan faktor är att vissa elever inte lyckas bra med att samla in pinnprover, så det är inte många viruspartiklar som klarar testet.Han oroar sig för att människor felaktigt kommer att tro att ett negativt test kan garantera deras säkerhet - i själva verket är ett snabbt test bara en ögonblicksbild som kanske inte är smittsam i det ögonblicket.Deeks sa att påståendet att testning kan göra arbetsplatsen helt säker inte är rätt sätt att informera allmänheten om dess effektivitet.Han sa: "Om människor har en felaktig förståelse av säkerhet kan de faktiskt sprida detta virus."
Men Mina och andra sa att Liverpool-piloter rådde folk att inte göra det och fick höra att de fortfarande kan sprida viruset i framtiden.Mina betonade att frekvent användning av tester (som två gånger i veckan) är nyckeln till att göra testning effektiva för att begränsa pandemin.
Tolkningen av testresultat beror inte bara på testets noggrannhet, utan också på chansen att en person redan har covid-19.Det beror på infektionsfrekvensen i deras område och om de visar symtom.Om en person från ett område med hög covid-19-nivå har typiska symtom på sjukdomen och får ett negativt resultat kan det vara ett falskt negativt resultat och måste kontrolleras noggrant med PCR.
Forskare diskuterar också om människor ska testa sig själva (hemma, skolan eller jobbet).Testets prestanda kan variera beroende på hur testaren samlar in pinnen och bearbetar provet.Med hjälp av Innova-testet har laboratorieforskare till exempel nått en känslighet på nästan 79 % för alla prover (inklusive prover med mycket låg virusmängd), men den självlärda allmänheten får bara en känslighet på 58 % (se "Snabbtest: Är den lämplig för hemmet?”) -Deeks anser att detta är en oroande nedgång1.
I december godkände den brittiska läkemedelsmyndigheten användningen av Innova-testteknik i hemmet för att upptäcka infektioner hos asymtomatiska personer.En talesperson för DHSC bekräftade att varumärkena för dessa tester kom från landets National Health Service, designad av ministeriet för hälsa och socialvård (DHSC), men köpt från Innova och producerat av Kinas Xiamen Biotechnology Co., Ltd. "Det horisontella flödet test som används av den brittiska regeringen har noggrant utvärderats av ledande brittiska forskare.Detta betyder att de är korrekta, pålitliga och kan framgångsrikt identifiera asymtomatiska COVID-19-patienter."Det säger talespersonen i ett uttalande.
En tysk studie4 påpekade att tester som görs av egen hand kan vara lika effektiva som de som görs av professionella.Denna studie har inte granskats av experter.Studien fann att när människor torkar sig om näsan och genomför ett anonymt snabbtest som godkänts av WHO, även om människor ofta avviker från bruksanvisningen, är känsligheten fortfarande mycket lik den som uppnås av proffs.
I USA har Food and Drug Administration (FDA) godkänt nödtillstånd för 13 antigentester, men endast ett - Ellume COVID-19-hemtestet - kan användas för asymtomatiska personer.Enligt Ellume, ett företag baserat i Brisbane, Australien, har testet upptäckt coronaviruset hos 11 asymtomatiska personer, och 10 av dessa personer har testat positivt med PCR.I februari meddelade den amerikanska regeringen att den skulle köpa 8,5 miljoner tester.
Vissa länder/regioner som inte har tillräckliga resurser för PCR-testning, såsom Indien, har använt antigentestning i många månader, bara för att komplettera sina testmöjligheter.Av omsorg om noggrannhet har vissa företag som utför PCR-tester bara börjat introducera snabba alternativ i begränsad omfattning.Men regeringen som genomförde storskaliga snabbtester kallade det en framgång.Med en befolkning på 5,5 miljoner var Slovakien det första landet som försökte testa hela sin vuxna befolkning.Omfattande tester har minskat infektionsfrekvensen med nästan 60 %5.Testet görs dock i samband med strikta restriktioner som inte implementeras i andra länder och regeringens ekonomiska stöd till personer som testar positivt för att hjälpa dem att stanna hemma.Därför säger experter att även om kombinationen av testning och begränsning verkar minska infektionsfrekvensen snabbare än begränsning enbart, är det inte klart om metoden kan fungera någon annanstans.I andra länder kanske många inte vill ta snabbtestet, och de som testar positivt kan sakna motivation att isolera sig.Icke desto mindre, eftersom kommersiella snabbtester är mycket billiga - endast $5 - säger Mina att städer och stater kan köpa miljoner till en bråkdel av de statliga förlusterna som orsakas av epidemin.
En hälsoarbetare testade snabbt en passagerare med en nästvätt på en tågstation i Mumbai, Indien.Bildkredit: Punit Parajpe / AFP / Getty
Snabbtester kan vara särskilt lämpliga för asymtomatiska screeningsituationer, inklusive fängelser, skyddsrum för hemlösa, skolor och universitet, där människor kan samlas ändå, så alla test som kan fånga några ytterligare fall av infektion är användbara.Men Deeks varnar för att använda testet på ett sätt som kan förändra människors beteende eller få dem att tappa försiktighetsåtgärderna.Till exempel kan människor tolka negativa resultat som uppmuntrande besök hos anhöriga på äldreboenden.
Hittills, i USA, har storskaliga procedurer för snabba tester lanserats i skolor, fängelser, flygplatser och universitet.Till exempel, sedan maj, har University of Arizona i Tucson använt Sofia-testet som utvecklats av Quidel i San Diego, Kalifornien för att testa sina idrottare dagligen.Sedan augusti har den testat elever minst en gång i månaden (vissa elever, särskilt de i sovsalar med utbrott, testas oftare, en gång i veckan).Hittills har universitetet utfört nästan 150 000 tester och har inte rapporterat en ökning av COVID-19-fall under de senaste två månaderna.
David Harris, en stamcellsforskare med ansvar för Arizonas storskaliga testprogram, sa att olika typer av tester tjänar olika syften: snabba antigentester bör inte användas för att bedöma förekomsten av viruset i befolkningen.Han sa: "Om du använder det som PCR kommer du att få fruktansvärd känslighet.""Men det vi försöker göra - förhindra spridning av infektion-antigentestning, speciellt när den används flera gånger, verkar fungera bra.”
En student från Oxford University i Storbritannien tog ett snabbt antigentest från universitetet och flög sedan till USA i december 2020.
Många forskargrupper runt om i världen designar snabbare och billigare testmetoder.Vissa justerar PCR-tester för att påskynda amplifieringsprocessen, men många av dessa tester kräver fortfarande specialiserad utrustning.Andra metoder förlitar sig på en teknik som kallas loop-medierad isotermisk amplifiering eller LAMP, som är snabbare än PCR och kräver minimal utrustning.Men dessa tester är inte lika känsliga som PCR-baserade tester.Förra året utvecklade forskare vid University of Illinois i Urbana-Champaign sitt eget snabbdiagnostiska test: ett PCR-baserat test som använder saliv istället för en nästvätt, och hoppar över dyra och långsamma steg.Kostnaden för detta test är $10-14, och resultat kan ges på mindre än 24 timmar.Även om universitetet förlitar sig på laboratorier på plats för att utföra PCR, kan universitetet screena alla två gånger i veckan.I augusti förra året tillät detta frekventa testprogram universitetet att upptäcka en ökning av campusinfektioner och kontrollera det i stor utsträckning.Inom en vecka minskade antalet nya fall med 65 % och sedan dess har universitetet inte sett en liknande topp.
Boehme sa att det inte finns en enda testmetod som kan tillgodose alla behov, men en testmetod som kan identifiera smittsamma människor är avgörande för att hålla världsekonomin öppen.Hon sa: "Tester på flygplatser, gränser, arbetsplatser, skolor, kliniska miljöer - i alla dessa fall är snabbtester kraftfulla eftersom de är enkla att använda, låga kostnader och snabba."Men hon tillade. Som sagt, stora testprogram bör förlita sig på de bästa tillgängliga testerna.
EU:s nuvarande godkännandeprocess för diagnostiska tester för covid-19 är densamma som för andra typer av diagnostiska procedurer, men oro för prestandan av vissa testmetoder föranledde införandet av nya riktlinjer i april förra året.Dessa kräver att tillverkare producerar testkit som åtminstone kan utföra covid-19-tester enligt den senaste tekniken.Men eftersom effekten av tester som utförs i tillverkarens test kan skilja sig från den i den verkliga världen, rekommenderar riktlinjerna att medlemsländerna verifierar den innan testet startar.
Boehme sa att länder helst inte skulle behöva verifiera varje mätmetod.Laboratorier och tillverkare runt om i världen kommer att använda vanliga protokoll (som de som utvecklats av FIND).Hon sa: "Vad vi behöver är en standardiserad test- och utvärderingsmetod.""Det kommer inte att skilja sig från att utvärdera behandlingar och vacciner."
Posttid: 2021-09-09