कोविड-19 रोगनिदान चाचण्या: महत्त्वाची माहिती

Share

प्रस्तुत लेखात, कोविड-19 रोगाचे निदान करण्यासाठी ज्या चाचण्या केल्या जातात, त्यांसंबंधीचे शंका-निरसन आणि चाचण्यांतील मुख्य फरक याची माहिती दिलेली आहे.
 

(छायाचित्र स्रोत: Pixabay)

नवीन कोरोनाविषाणूच्या संसर्गाचे निदान करण्यासाठी सध्या कोणत्या चाचण्यांचा वापर केला जात आहे? 

 

सार्स-कोवी-2 विषाणूजन्य कोविड-19 रोगाचा संसर्ग ओळखण्यासाठी सध्या दोन मुख्य चाचण्यांचा वापर केला जात आहे. त्यांपैकी 'तत्काळ व्युत्क्रमी प्रतिलेखन पॉलिमरेज शृंखला अभिक्रिया (रिअल-टाइम रिव्हर्स ट्रान्सक्रिप्शन पॉलिमरेज चेन रिॲक्शन)’ ही सर्वांत प्रस्थापित आणि सुवर्ण मानक चाचणी समजली जाते. इंग्लिश नावाच्या आद्याक्षरांवरून या चाचणीचे संक्षिप्त नाव ‘आरटी-पीसीआर’ असे केलेले असून सदर लेखात या चाचणीचा उल्लेख ‘आरटी-पीसीआर’ असाच केलेला आहे. याशिवाय जलद प्रतिद्रव्य चाचणी (रॅपीड अँटिबॉडी टेस्ट) या चाचणीचाही वापर केला जातो. जागतिक आरोग्य संघटनेने (WHO) या चाचण्या पार पाडण्यासाठी मार्गदर्शक तत्त्वेदेखील आखून दिलेली आहेत.

 

आरटी-पीसीआर चाचणी आणि जलद प्रतिद्रव्य चाचणी यांमध्ये कोणते मूलभूत फरक आहेत? 
 

आरटी-पीसीआर ही चाचणी नवीन कोरोनाविषाणूचा संसर्ग झाला आहे किंवा नाही, याचे निदान करते. ही रेणवीय चाचणी (ज्या चाचणीत नमुन्यातील जनुके, प्रथिने किंवा इतर रेणूंची तपासणी केली जाते तिला रेणवीय चाचणी म्हणतात) असून तिच्याद्वारे रुग्णाच्या शरीरात विषाणूच्या जनुकांचे भाग आहेत किंवा नाहीत, हे शोधले जाते. दुसऱ्या म्हणजे जलद प्रतिद्रव्य चाचणीत रक्तद्रवाचे (रक्तद्रव म्हणजे रक्तपेशी आणि प्रथिने वेगळे केल्यानंतर रक्ताचा उरलेला पिवळसर द्रव) परीक्षण केले जाते आणि रुग्णाच्या रक्तद्रवातील प्रथिनांचा म्हणजे प्रतिद्रव्यांचा (त्यांना इम्युनोग्लोब्युलिने म्हणतात) शोध घेतला जातो. शरीरात घुसलेल्या परकीय घटकांशी म्हणजेच प्रतिजनांशी (अँटीजन) लढण्यासाठी पांढऱ्या पेशींद्वारे प्रतिद्रव्ये निर्माण केली जातात. जे कोरोनाबाधित रुग्ण आहेत किंवा जे रुग्ण बरे झालेले आहेत त्यांच्या रक्तात या प्रतिजनां‍विरुद्ध (म्हणजेच नवीन कोरोनाविषाणूविरुद्ध) लढण्यासाठी प्रतिद्रव्ये तयार झालेली असतील. ही प्रतिद्रव्ये रक्तात आढळतात का, हे या चाचणीद्वारे तपासले जाते. 

 

या चाचण्यांसाठी नमुने कसे गोळा केले जातात?

आरटी-पीसीआर चाचणीसाठी कापूसकाडी (स्वॅब) तंत्र वापरले जाते. यासाठी साधारणपणे ६ इंच लांबीच्या निमुळत्या काडीच्या टोकावर बसवलेला ३ मिमी. व्यासाच्या निर्जंतुक कापसाचा बोळा वापरतात आणि नाकापासून श्वसनमार्गाच्या वरच्या भागापर्यंत हवा जाण्याचा मार्ग असतो, तेथपर्यंत कापूसकाडी हळूवारपणे आत ढकलून नमुना गोळा करतात. या नमुन्यात श्लेष्म (म्युकस) व लाळ यांचा स्राव असतो आणि ज्या व्यक्तीची तपासणी करायची आहे त्याच्या शरीरातील विषाणूदेखील असू शकतात. नमुना घेतल्यावर ही कापूसकाडी तत्क्षणी परिरक्षक द्रव भरलेल्या नळीत बंद करून पुढील चाचणीसाठी पाठवतात.
 

जलद प्रतिद्रव्य चाचणीसाठी मात्र रक्ताचा नमुना लागतो. ज्या व्यक्तीची तपासणी करायची आहे तिच्या बोटाला सुई टोचून रक्ताचे काही थेंब घेतात आणि ते चाचणी कीटवर ठेवतात. या कीटवर प्रतिद्रव्ये ओळखण्यासाठी रासायनिक चिन्हके (मार्कर) असतात. ही चिन्हके आणि रक्तातील घटक यांच्यात अभिक्रिया होऊन शरीरात तयार झालेल्या प्रतिद्रव्यांचे निदान पटकन होते.

 

https://lh5.googleusercontent.com/4GYFUbIwSE6FpgCYh_h_LfaIrTz0LaEnk8f03MU9aIF4On5shON7o-y2PB-h5jdG9x-urUakndmb54FJdjyw-CYO55CdKpok_g4bNwXObf2SH11L79lzKYyYE_YDspoDdRHB5eSS

चित्र: पीसीआर यंत्र (छायाचित्र स्रोत: विकिमिडीया कॉमन्स; सीसी बीवाय-एसए ४.०)

 

या चाचण्यांचे कार्य कसे घडून येते?

आरटी-पीसीआर चाचणीमध्ये, नमुन्यादाखल घेतलेल्या कापसाच्या बोळ्यावर पहिल्यांदा रासायनिक द्रावणांचे संस्करण करून त्यातील प्रथिने आणि मेद काढून टाकले जातात. त्यामुळे फक्त विषाणूचे जनुक (आरएनए किंवा जीनोम) शुद्ध स्वरूपात मिळू शकते. या विषाणूचे जनुक, डीएनए च्या स्वरूपात नसून, आरएनए साखळीच्या स्वरूपात असते. त्यामुळे विषाणूच्या आरएनए चे रूपांतर पहिल्यांदा डीएनए मध्ये केले जाते. या प्रक्रियेला रिव्हर्स ट्रान्सिक्रप्शन म्हणतात आणि यात आरएनए वर रिव्हर्स ट्रान्स्क्रिप्टेज नावाच्या विकराची क्रिया होऊन डीएनए ची प्रत बनते. अशा रीतीने तयार केलेल्या डीएनए प्रतीचा नमुना, काही रसायने (अभिकारके) आणि विकरे ही एकत्रितपणे पीसीआर यंत्रामध्ये ठेवतात. पीसीआर यंत्रात, या नमुन्यावर एकामागोमाग एक तापमानात विशिष्ट असे चढउतार केले जातात (यांना थर्मल सायकल्स म्हणतात). त्यामुळे रासायनिक अभिक्रियांना चालना मिळते आणि नमुन्यात जनुकीय पदार्थ असल्यास त्याच्या असंख्य प्रती अतिशय वेगाने तयार होतात.

जसजशा डीएनएच्या नवीन प्रती तयार होतात, तसतशा तयार झालेल्या डीएनएच्या साखळ्यांना चिन्हक खुणा (मार्कर लेबल) जाऊन जुळतात आणि प्रतिदिप्तीशील (फ्लुरसन्ट) रंगद्रव्ये उत्सर्जित करतात.  रंगद्रव्यांमुळे निर्माण झालेल्या प्रतिदिप्तीचे प्रमाण पीसीआर यंत्राला जोडलेल्या संगणकाद्वारे तत्काळ माहीत होते आणि त्याद्वारे विषाणूचा संसर्ग झाला आहे किंवा नाही, याचे निदान होते. अशा प्रकारे ही चाचणी विषाणूच्या संसर्गाची माहिती देते, तसेच रोगाची तीव्रता किती आहे हेही सांगते. मात्र हे लक्षात घ्यायला हवे, की या चाचणीद्वारे केवळ चालू संसर्गाचे निदान होते. ज्या व्यक्तीची चाचणी केली जाते ती याआधी संसर्ग होऊन त्यातून बरी झालेली आहे का, याचा खुलासा या चाचणीतून होत नाही. 

जलद प्रतिद्रव्य चाचणी ही आयजीजी (IgG) आणि आयजीएम (IgM) या दोन प्रकारच्या इम्युनोग्लोब्युलिन प्रथिनांचा शोध घेते (Ig ही ‘इम्युनोग्लोब्युलिन’ ची संक्षिप्त संज्ञा आहे). विषाणूचा संसर्ग झाल्यास शरीराच्या प्रतिक्षम संस्थेद्वारे (सामान्य भाषेत तिला रोगप्रतिकारशक्ती असेही म्हणतात) ही प्रतिद्रव्ये निर्माण होतात. आयजीएम (IgM) हे विषाणूच्या संसर्गानंतर पहिल्या १० ते १५ दिवसांत तयार होते. त्यानंतर दोन दिवसांनी त्याची जागा आयजीजी (IgG) घेते. जलद प्रतिद्रव्य चाचणीद्वारे या दोन्ही प्रतिद्रव्यांचे परीक्षण करता येते. शरीरात प्रतिद्रव्ये तयार झालेली असल्यास चाचणी पट्टीवरील सी या इंग्लिश अक्षरासमोरील ठळक रेषेसोबत IgG किंवा IgM नावासमोर दुसरी रेषा उमटते.  फक्त सी समोरच रेषा उमटल्यास, अशा नमुन्यात दोन्ही प्रतिद्रव्ये बनलेली नाहीत, असे निष्पन्न होते. या चाचणीचे निकाल यायला ३० मिनीटांपेक्षाही कमी वेळ लागतो. जलद प्रतिद्रव्य चाचणीतून विषाणूचे अस्तित्व शोधता येत नसले, तरी शरीराने याआधी अशा रोगाचा प्रतिकार यशस्वीपणे केला आहे किंवा नाही, याची माहिती मिळते. कारण संसर्गातून बरे झाल्यानंतरही रुग्णाच्या रक्तात ही प्रतिद्रव्ये अनेक महिने टिकून राहतात. आरटी-पीसीआर चाचणीशी तुलना करता, जलद प्रतिद्रव्य चाचणी संसर्ग झाल्याच्या काही दिवसानंतरच करता येते. या चाचणीची एक मोठी मर्यादा म्हणजे, या चाचणीचा निकाल सकारात्मक आल्यास विषाणूचा संसर्ग झाल्याचे समजते. परंतु निकाल नकारात्मक आल्यास संसर्ग झालेला नाही, याची खात्री देता येत नाही.

 

https://lh3.googleusercontent.com/ZZF2wKIvoBpMCB2QGbRMYq5oO48zk08p1WTkZBewSYDF8Mz-HegET6aknnyXybGQWCl7OwsY8c6FzlibhIwnDjjkUI5oeZkqOm1QSSJIVFmo0V7mbEaCdU2KcE9e_zSCdnxUSLrm

कोविड १९ ची जलद प्रतिद्रव्य चाचणी (छायाचित्र स्रोत: विकिमिडीया कॉमन्स; सीसी बीवाय-एसए ४.०)

 

या चाचण्या कितपत अचूक असतात?
 

या प्रश्नाचे उत्तर मिळण्यासाठी आपल्याला थोडे संख्याशास्त्रात डोकवावे लागेल. या दोन्ही चाचण्या किती अचूक आहेत, याचे मूल्यमापन संवेदनक्षमता (संवेदिता, सेन्सिटिव्हिटी) आणि विशिष्टता (नेमकेपणा, स्पेसीफिसिटी) या निकषांवर केले जाते. सकारात्मक दराच्या मापनानुसार चाचणीची संवेदनक्षमता ठरते. उदा., एखाद्या चाचणीची ९०% संवेदनक्षमता म्हणजे सकारात्मक निदानांच्या एकूण संख्येपैकी ९०% निदाने बरोबर आहेत, असा होतो (अशा बाबतीत १०% निदाने फसवी नकारात्मक (फॉल्स निगेटिव्ह) असतात. ही त्रुटी असून याद्वारे संसर्ग झालेला असूनदेखील लक्षणे नसल्याचे निदान केले जाते). दुसऱ्या बाजूला, नकारात्मक निदानांच्या अचूकतेवरून विशिष्टता निश्चित होते. उदा., एखाद्या चाचणीची ९०% विशिष्टता म्हणजे नकारात्मक निदानांच्या एकूण संख्येपैकी ९०% निदाने बरोबर आहेत, असा होतो (अशा बाबतीत १०% निदाने फसवी सकारात्मक (फॉल्स पॉसिटीव्ह) असतात. ही त्रुटी असून याद्वारे संसर्ग झालेला नसताना लक्षणे असल्याचे निदान केले जाते). जी चाचणी केली असता निदानांमधील अचूकतेचे प्रमाण उच्च असते, किंवा त्रुटींचे प्रमाण अत्यंत कमी असते (फसवे सकारात्मक आणि फसवे नकारात्मक निदान यांचे प्रमाण कमी असते) अशी चाचणी आदर्शवत समजली जाते. 

 

आरटी-पीसीआर चाचणीत, फसव्या नकारात्मक निदानांचे प्रमाण उच्च असणे ही गंभीर समस्या ठरू शकते. कारण या निदानाच्या आधारे ज्यांना रोगमुक्त ठरवले जाते, त्यांच्यावर उपचार केले जात नाहीत आणि अशा व्यक्ती अनवधानाने इतर लोकांमध्ये संसर्ग पसरवण्याची शक्यता असते. याउलट जलद प्रतिद्रव्य चाचणीत, फसव्या सकारात्मक निकालांचे प्रमाण उच्च असणे ही मोठी चिंतेची बाब ठरू शकते. कारण असे रुग्ण कोरोनाविषाणूच्या संसर्गापासून मुक्त झालेले आहेत किंवा त्यांच्या शरीरात या रोगाविरुद्ध प्रतिकारशक्ती तयार झाली आहे, असा अर्थ काढला जातो.

 

शास्त्रज्ञ अजूनही या चाचण्यांची अचूकता आणि त्रुटी यांचे मूल्यमापन करीत असले, तरीही साधारणपणे पीसीआर चाचण्या अधिक खात्रीशीर मानल्या जातात. फाउंडेशन फॉर इनोव्हेटिव्ह न्यू डायग्नोस्टिक्स (इंग्लिश आद्याक्षरांवरून संक्षिप्त नाव ‘फाइंड’ आहे) या संस्थेचे मुख्यालय जिनिव्हा (स्वित्झर्लण्ड) येथे असून ही संस्था कोविड-19 चाचण्यांच्या अचूकपणासंबंधीचे मूल्यमापन करीत आहे. साधारणपणे ३०० च्या आसपास रेणवीय चाचण्या मूल्यमापनासाठी फाइंडकडे जमा करण्यात आलेल्या आहेत. त्यांपैकी पाच चाचण्यांची निदाने अचूक ठरली आहेत. या पाचही चाचण्यांमध्ये सकारात्मक निदानांची संवेदनक्षमता १००% असल्याचे, आणि नकारात्मक निदानांची विशिष्टता ९६% असल्याचे आढळून आले आहे. फाईंडच्या निकषांनुसार काही प्रतिद्रव्य चाचण्या अचूकतेच्या निकषांमध्ये प्रभावी ठरल्या असल्या, तरी दुसरीकडे जगाच्या वेगवेगळ्या भागांतून या चाचण्यांसाठी वापरलेले कीट सदोष असल्याचे अनेक अहवाल पुढे आलेले आहेत. 

 

म्हणून भारतात आणि जगाच्या इतर भागात, मुख्यत: आरटी-पीसीआर हीच चाचणी या रोगाचे निदान करण्यासाठी वापरली ज़ात आहे. जागतिक आरोग्य संघटना (WHO) आणि भारतीय वैद्यकीय संशोधन परिषद (इंडियन कौन्सिल ऑफ मेडिकल रिसर्च) या संस्था जलद प्रतिद्रव्य चाचणीचा वापर रोगाच्या निदानासाठी करू नका, असे सांगत आहेत; ही चाचणी फक्त छाननीसाठी, तसेच रोगाच्या प्रसाराचा माग काढण्यासाठी वापरावी, अशी त्यांची सूचना आहे.

 

कोविड-19 रोगाच्या निदान चाचण्यांतील मुख्य फरक 

या चाचण्यांमध्ये इतर काही उणीवा असतात का? 
 

आरटी-पीसीआर चाचणी आयसीएमआर मान्यताप्राप्त प्रयोगशाळांमध्येच करता येते. कारण या चाचणीसाठी महागडी पीसीआर यंत्रे उपलब्ध असावी लागतात. तसेच ही चाचणी प्रतिद्रव्य चाचणीपेक्षा महाग असते आणि तिचा निकाल हाती पडायला जवळजवळ दिवस लागतो. जेथे आरटी-पीसीआर चाचणीसाठी अशी प्रयोगशाळा नसते, त्या भागातून नमुने गोळा करून जवळच्या प्रयोगशाळेपर्यंत घेऊन जातात. त्यानंतर तेथील प्रयोगशाळेत पुढील प्रक्रिया केल्या जातात. याकरिता आणखी काही दिवस लागू शकतात. याशिवाय दोन्ही चाचण्यांकरिता, नमुने गोळा करण्यासाठी आणि परीक्षण करण्यासाठी प्रशिक्षित तज्ज्ञ व्यक्तींची गरज असते.

 

एकत्रित चाचणी पद्धती काय आहे?
 

आपल्याजवळ असलेली मर्यादित साधनसामग्री लक्षात घेता, वेळेची आणि पैशांची बचत करण्यासाठी एक पद्धत म्हणजे नमुन्यांची चाचणी एकत्रित (एकगठ्ठा) करणे (आयसीएमआर ने ज्या भागात या रोगाचा प्रादुर्भाव कमी आहे अशा भागात फक्त रोगावर निरीक्षण ठेवण्याच्या हेतूने या पद्धतीचा मर्यादित वापर करावा, असे सुचविले आहे). नावाप्रमाणेच, या तंत्रात नमुन्यांची चाचणी एकत्रितपणे केली जाते. सायंटिफिक अमेरिकन या नियतकालिकात यामागील तत्त्व सांगितले आहे; आपण असे समजू की साधारणपणे १०० व्यक्तींच्या चाचण्या केल्यावर आपल्याला एक रुग्ण सापडतो. यासाठी आपण प्रत्येक संशयित रुग्णाच्या शरीरातील विषाणूचे जनुकीय भाग शोधू लागलो, तर १०० चाचण्या कराव्या लागतील. परंतु जर आपण गटाने चाचणी करायचे ठरविले, तर १०० व्यक्तींचे नमुने २०-२०च्या पाच गटांमध्ये विभागता येतील, आणि प्रत्येक गटासाठी एकच चाचणी करावी लागेल. जर पहिल्या चार गटांतील नमुन्यांचे निकाल नकारात्मक आले, तर केवळ चार चाचण्यांमधून ८० व्यक्तींना आपण रोगमुक्त ठरवू शकतो. तसेच शेवटच्या पाचव्या गटातील नमुन्यांची चाचणी सकारात्मक आली, तर त्यातील प्रत्येकाची स्वतंत्र चाचणी करून रुग्ण व्यक्ती कोण आहे, ते शोधू शकतो. या पद्धतीमुळे आपल्याला १०० चाचण्या करण्याऐवजी फक्त २५ चाचण्या कराव्या लागतील.

 

सद्यस्थितीत चाचण्यांच्या बाबतीत किती प्रगती झालेली आहे?
 

अनेक संघटना आणि औषधी कंपन्या यांच्यात जलद, स्वस्त आणि अचूकपणे निदान करू शकणाऱ्या चाचण्या विकसित करण्यासाठी स्पर्धा चालू आहे. आपण अशाच तीन विश्वासार्ह चाचण्यांसंबंधी माहिती घेऊ. स्वित्झर्लंडमधील रोश या मोठ्या औषधकंपनीने नवीन कोरोनाविषाणूच्या तपासणीसाठी प्रतिद्रव्य चाचणी (Elecsys Anti-SARS-CoV-2 test) बाजारात आणली असून या चाचणीची संवेदनक्षमता १००% आणि विशिष्टता ९९.८१% (पीसीआर चाचणीने सकारात्मक निदान केल्यावर १४ दिवसांपर्यंतचा कालावधी लक्षात घेता) असल्याचा दावा कंपनी करीत आहे. या चाचणीला अमेरिकेच्या अन्न आणि औषध प्रशासनाने आधीच मंजुरी दिली असून तिच्याद्वारे केवळ १८ मिनिटांत निदान होते. रोश डायग्नोस्टीक्स इंडिया या कंपनीला या चाचणीचे कीट भारतात आयात करण्याचा परवाना मिळाला असून लवकरच हे कीट भारतात उपलब्ध होणार आहे.

 

दुसरी चाचणी, भारताच्या ‘वैज्ञानिक आणि औद्योगिक संशोधन परिषद’ (सीएसआयआर) या संस्थेने स्वबळावर विकसित केली असून, ही एक कागदपट्टीवर आधारित प्रतिद्रव्य चाचणी आहे. या चाचणीला ‘फेलूदा’ (एफएनसीएएस-9 एडिटर लिंक्ड युनिफॉर्म डिटेक्शन एसे) हे नाव तिच्या इंग्लिश आद्याक्षरांवरून दिले आहे (प्रसिद्ध दिग्दर्शक सत्यजित रे यांच्या कथांमधील काल्पनिक हेराचे नाव ‘फेलूदा’ असे). कोविड-19 परीक्षणासाठीची ही चाचणी ‘सीआरआयएसपीआर’ (क्रिस्पर) या तंत्रावर आधारित आहे. सीएसआयआर नुसार, सदर चाचणी रोगनिदान करणाऱ्या कोणत्याही प्रयोगशाळेत करता येऊ शकते. तसेच या चाचणीचे निकाल १००% अचूक असून रोगाचे निदान काही मिनिटांत करता येते. आयसीएमआरने टाटा सन्स उद्योगाबरोबर एक सामंजस्य करार केला असून चाचणी-कीटच्या निर्मितीसंबंधी लागणारी इत्थंभूत माहिती टाटा उद्योगाला दिलेली आहे. व्यापक स्तरावर परीक्षण करण्यासाठी या कीटचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन केले जाणार आहे.

तसेच नवीन कोरोनाविषाणूच्या क्रियाशील संसर्गकाळातील प्रतिजन पंधरा मिनिटांत शोधून काढू शकेल, अशा एका नवीन चाचणीची घोषणा नुकतीच करण्यात आली आहे. अमेरिकेच्या अन्न आणि औषध प्रशासनाने आपात्कालीन वापरासाठी या चाचणीला मान्यता दिली आहे. क्विडेल कंपनीने बनवलेल्या या प्रतिजन चाचणीचे नाव ‘सोफिया 2 (सार्स अँटीजन एफआयए)’ आहे. या चाचणीद्वारे विषाणूच्या जनुकावरील असलेली प्रथिने शोधता येतात. कापूसकाडीने घेतलेल्या नाकातील श्लेष्माच्या नमुन्याने ही चाचणी करता येते. या चाचणीचे सकारात्मक निकाल अत्यंत अचूक असल्याचा दावा कंपनीने केला आहे. परंतु फसव्या नकारात्मक निदानांचे प्रमाण किती आहे, हे पाहण्यासाठी आरटी-पीसीआर चाचणी करावीच लागेल. 
 

मीना खरटमल या होमी भाभा विज्ञान शिक्षण केंद्रात वैज्ञानिक अधिकारी तसेच पीएच.डी. विद्यार्थिनी आहेत