✴️ Hướng dẫn về Xét nghiệm kháng thể Covid-19

Tổng quan

Sau khi nhiễm COVID-19, cơ thể sẽ có các phản ứng miễn dịch thông qua trung gian tế bào và miễn dịch dịch thể để tạo các kháng thể chống lại các kháng nguyên của virus cụ thể là protein nucleocapsid (N) và protein spike (S).

Những kháng thể này bao gồm kháng thể kháng protein S nhắm vào protein S và vùng liên kết thụ thể (RBD) của virus. Các xét nghiệm kháng thể có thể phát hiện sự hiện diện của các kháng thể này trong huyết thanh của người bệnh sau vài ngày đến vài tuần sau nhiễm. Tuy nhiên, không nên sử dụng các xét nghiệm này để chẩn đoán bệnh nhân nhiễm COVID-19 cấp tính (vì cơ thể cần có thời gian để tạo ra kháng thể) mà chỉ có thể dùng để xác định những người đã từng nhiễm COVID-19 nhằm giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về dịch tễ của SARS-CoV-2.

Mặc dù mối liên hệ giữa việc sinh miễn dịch và khả năng bảo vệ chưa được hiểu một cách đầy đủ, nhưng những bằng chứng chỉ ra rằng việc tạo ra kháng thể sau khi nhiễm bệnh có thể tạo ra một mức độ miễn dịch giúp bảo vệ cơ thể khỏi việc tái nhiễm virus COVID-19 trong ít nhất sáu tháng. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa biết sự tiến hoá và các biến thể mới của virus ảnh hưởng như thế nào đến tác dụng bảo vệ của kháng thể.

Sự phát triển của kháng thể và miễn dịch

Sau nhiễm bệnh

Hầu như tất cả những bệnh nhân có hệ miễn dịch bình thường đều sinh miễn dịch sau khi nhiễm COVID-19, bao gồm cả miễn dịch tế bào B (miễn dịch dịch thể tiết kháng thể) và tế bào T (đáp ứng và miễn dịch qua trung gian tế bào). Ở người, phản ứng miễn dịch dịch thể bao gồm các kháng thể chống lại protein S và N. Protein S chứa 2 tiểu đơn vị S1 và S2 trong đó S1 chứa RBD là nơi trung gian để liên kết virus với các tế bào nhạy cảm ở người từ đó gây bệnh, do đó RBD là mục tiêu chính để trung hoà kháng thể.

Các kháng thể gồm có IgM, IgG và IgA được phát hiện trong huyết thanh sau nhiễm bệnh 1-3 tuần. Các kháng thể IgG chống lại các protein S và N tồn tại ít nhất vài tháng ở hầu hết mọi người, nhưng khoảng thời gian chính xác mà kháng thể tồn tại sau khi nhiễm bệnh vẫn chưa được biết rõ. Việc kháng thể suy giảm và mất đi đã được báo cáo ở những người bệnh nhẹ. Ở những người bệnh nặng dường như phản ứng kháng thể mạnh mẽ hơn nên các kháng thể đạt hiệu giá cao hơn và tồn tại lâu hơn.  Các loại xét nghiệm kháng thể khác nhau có khả năng phát hiện sự tồn tại của các kháng thể khác nhau, trong một số nghiên cứu ghi nhận khoảng 5% -10% không phát hiện được kháng thể IgG sau khi nhiễm COVID-19 bằng các xét nghiệm tìm kháng thể. Tuy nhiên dù không phát hiện được các kháng thể trung hoà ở những bệnh nhân nhiễm bệnh nhẹ hoặc không triệu chứng, đáp ứng miễn dịch dịch thể dường như vẫn còn nguyên do sự tồn tại của các tế bào B nhớ.

Sự tái nhiễm với COVID-19 đã được ghi nhận, tuy nhiên rất nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng những người có kháng thể SARS-CoV-2 ít có nguy cơ nhiễm bệnh và bệnh nhẹ hơn những người không có kháng thể, tuy nhiên mức độ và thời gian bảo vệ vẫn chưa được xác định rõ. Đồng thời, các nhà khoa học vẫn chưa biết được rằng những người tái nhiễm COVID-19 có lây lan cho người khác hay không và lần tái nhiễm có phải là biến thể nhiễm lần trước hay không.

Sau tiêm vaccine

Nhiễm SARS-CoV-2 bắt đầu khi RBD của protein S của virus Corona liên kết với tế bào nhạy cảm ở người, nên việc ngăn chặn virus liên kết với các tế bào nhạy cảm trong đường hô hấp có thể ngăn ngừa nhiễm bệnh. Sự tương tác này giữa protein S của virus và tế bào nhạy cảm ở người đã được dùng làm trọng tâm cho việc phát triển vaccine, tạo ra những kháng thể trung hoà chống lại protein S hoặc RBD.

Những dữ liệu từ hai thử nghiệm hiệu quả của vaccine mRNA pha III  và nghiên cứu đoàn hệ cho thấy hiệu quả lên tới 95% sau tiêm đủ 2 liều. Hiện nay, vẫn chưa có dữ liệu về việc liệu sau khi nhiễm COVID-19 có tạo ra mức độ miễn dịch tương đương với tiêm chủng hay không.

Khi nhiễm COVID-19, cơ thể tạo ra kháng thể chống lại các protein của virus bao gồm cả protein S và N trong khi một người được tiêm chủng chỉ tạo được kháng thể chống lại các kháng nguyên mục tiêu của vaccine là protein S và RBD và không có kháng thể đối với các protein không phải mục tiêu khác như protein N. Do đó, tiền sử tiêm chủng và/hoặc nhiễm SARS-CoV-2 trước đó phải được xem xét trước khi giải thích kết quả xét nghiệm kháng thể cho bệnh nhân.

Các xét nghiệm hiện nay với kháng thể SARS-CoV-2 đánh giá IgM và/hoặc IgG đối với một trong hai protein của virus S hoặc N. Vì vaccine COVID-19 được cấu tạo để mã hoá protein S hoặc một phần của protein S, nên xét nghiệm dương tính với S IgM và hoặc IgG có thể cho biết rằng bệnh nhân đã từng nhiễm COVID-19 và / hoặc đã tiêm chủng vaccin ngừa COVID-19 trước đó. Do đó để đánh giá xem một người đã đã tiêm chủng có từng nhiễm COVID-19 trước đây không thì nên sử dụng xét nghiệm đánh giá cụ thể kháng thể N IgM/IgG.

Đối với các xét nghiệm kháng thể được cấp phép sử dụng khẩn cấp bởi FDA, vẫn chưa xác định được liệu các kháng nguyên được sử dụng có chỉ phát hiện đặc hiệu các kháng thể chống lại kháng nguyên đó hay không. Mặc dù các chỉ định được cấp phép sử dụng khẩn cấp hiện tại không cấm việc sử dụng các xét nghiệm này ở những người đã được tiêm chủng, nhưng không có xét nghiệm nào hiện tại được cho phép đặc biệt để đánh giá khả năng miễn dịch hoặc khả năng bảo vệ của những người đã được tiêm chủng vaccine ngừa COVID-19.

Cân nhắc việc sử dụng xét nghiệm kháng thể đối với sức khoẻ cộng đồng và thực hành lâm sàng.

Việc thu thập các chứng cứ cho thấy rằng sự hiện diện của các kháng thể sau khi nhiễm bệnh cung cấp một mức độ bảo vệ khỏi sự tái nhiễm. Các chứng cứ bao gồm:

• Giảm tỉ lệ nhiễm bệnh ở những người có kháng thể SARS-CoV-2 trong vòng 3 tháng hoặc lâu hơn.
• Từ các cuộc điều tra tại các ổ dịch cho thấy việc có kháng thể từ trước có tương quan với việc lây nhiễm.
• Thí nghiệm trên động vật linh trưởng được miễn dịch thụ động bằng huyết tương của người đã khỏi bệnh chứng minh khả năng bảo vệ khỏi lây nhiễm.
• Virus được trung hoà với huyết thành người đã nhiễm bệnh.
• Dữ liệu cũng chứng minh rằng tiêm chủng cũng giúp cơ thể tạo ra kháng thể giúp giảm tỉ lên mắc bệnh.
• Giảm độ nặng của bệnh và ngăn ngừa nhiễm bệnh liên quan đến việc sử dụng kháng thể đơn dòng.

Mặc dù vẫn chưa chắc chắn về mức độ và thời gian mà những người có kháng thể - có thể xét nghiệm thấy - được bảo vệ chống lại việc tái nhiễm hoặc nồng độ kháng thể cần thiết để có thể bảo vệ hiệu quả, nhưng các nghiên cứu đoàn hệ cho thấy tỉ lệ mắc bệnh giảm 80% -90% ít nhất 6 tháng ở những người sau khi nhiễm bệnh và có xét nghiệm kháng thể dương tính.

Những nghiên cứu theo dõi bệnh nhân theo thời gian đang được tiến hành để đo nồng độ kháng thể trước và sau tiêm chủng hoặc nhiễm bệnh để xác định mối liên quan giữa ngưỡng dưới nhất định của kháng thể với sự thất bại của vaccin hoặc sự tái nhiễm. Những nghiên cứu này được kì vọng sẽ làm sáng tỏ mối liên hệ kháng thể và khả năng bảo vệ của chúng.

Ngoài ra, còn một cơ chế bảo vệ đó là khả năng miễn dịch qua trung gian tế bào T – vốn không được xác định bằng các xét nghiệm tìm kháng thể, vẫn có thể góp phần bảo vệ khỏi sự tái nhiễm sau khi nhiễm bệnh vẫn, dù hiện nay vẫn chưa được hiểu một cách đầy đủ.

Bên cạnh đó các nhà nghiên cứu cũng không biết rằng liệu việc tiến hoá và xuất hiện các biến thể mới của virus có ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ của miễn dịch hay không. Một nghiên cứu tại Vương quốc Anh cho thấy trong số những người mắc bệnh >180 ngày trước khi tái nghiễm thì nguy cơ tái nhiễm với biến thể Delta tăng cao hơn so với biến thể alpha.

Tình trạng hiện tại của việc xét nghiệm kháng thể tại Hoa Kỳ

Kháng nguyên mục tiêu

Trong khi protein S hiện diện trên bề mặt virus và cần thiết cho sự xâm nhập của virus vào tế bào nhạy cảm ở người thì protein N là protein có tính trội miễn dịch được biểu hiện nhiều nhất. Nhiều dạng của protein S – chiều dài đầy đủ (S1+S2) hoặc một phần (vùng S1 hoặc RBD) – được sử dụng làm kháng nguyên cho các xét nghiệm kháng thể. Protein đích quyết định phản ứng chéo và tính đặc hiệu vì protein N được tìm thấy trên các chủng virus Corona, và trong số các protein S thì RBD được bảo tồn nhiều hơn hơn protein S1 hoặc S chuỗi dài đầy đủ. Việc lựa chọn kháng nguyên mục tiêu có thể giúp giải quyết các khía cạnh khác nhau của đáp ứng miễn dịch. Việc phát hiện kháng thể chống lại RBD được coi là có mối tương quan cao hơn với khả năng vô hiệu hoá virus. Các phản ứng khác nhau của kháng thể đặc hiệu S và N có thể được sử dụng để giúp phân biệt việc nhiễm bệnh trước đó với việc tiêm chủng trong các nghiên cứu huyết thanh học, đặc biệt đối với vaccine chỉ tạo kháng thể chống lại protein S.

Các loại xét nghiệm kháng thể

Các loại xét nghiệm khác nhau có thể được sử dụng để xác định các đặc điểm khác nhau của phản ứng miễn dịch và chứng năng của kháng thể. Các xét nghiệm có thể được phân loại rộng để phát hiện kháng thể liên kết hoặc kháng thể trung hoà.

• Phát hiện kháng thể liên kết: Các xét nghiệm này sử dụng các protein tinh khiết của SARS-CoV-2, không phải là virus sống, có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm có độ an toàn sinh học thấp (ví dụ: BSL-2). Với các thuốc thử đặc hiệu, có thể phân biệt các loại kháng nguyên như IgG, IgM và IgA giúp xác định thời gian nhiễm bệnh gần đây hoặc lâu hơn. Tuỳ vào độ phức tạp, một số xét nghiệm có thể được thực hiện nhanh trong vòng chưa đến 30 phút tại địa điểm lấy mẫu hoặc trong vòng vài giờ tại phòng thí nghiệm.

Các xét nghiệm phát hiện kháng thể liên kết được chia làm 2 loại lớn:

• Point – of – care (POC) test: là các xét nghiệm chuẩn đoán được thực hiện tại hoặc gần nơi lấy mẫu và cung cấp kết quả trong vòng vài phút. Xét nghiệm kháng thể POC nói chung là dạng que thử phát hiện IgG, IgM hoặc toàn bộ kháng thể trong máu toàn phần lấy ở đầu ngón tay.
• Các xét nghiệm tại phòng thí nghiệm: sử dụng que thử, ELISA hoặc miễn dịch hoá phát quang (CIA) để phát hiện kháng thể trong huyết thanh, huyết tương, máu toàn phần và vệt máu khô. Các xét nghiệm có thể phát hiện kháng thể toàn bộ hoặc IgG và IgM riêng biệt. Hầu hết các xét nghiệm đều phát hiện kháng thể chống lại protein S hoặc N, một số xét nghiệm có thể phát hiện kháng thể chống lại lại cả hai protein có tính trội miễn dịch.
• Phát hiện kháng thể trung hoà: các xét nghiệm này phát hiện khả năng chức năng của kháng thể ngăn ngừa nhiễm SARS-CoV-2 trong ống nghiệm. Các xét nghiệm này theo dõi sự ức chế phát triển của virus trong nuôi cấy tế bào khi ủ với huyết thanh hoặc huyết tương.

Có ba loại xét nghiệm trung hoà:

• Xét nghiệm trung hoà virus (VNT)
• Xét nghiệm trung hoà virus giả (pVNT)
• Xét nghiệm trung hoà cạnh tranh (cVNT)

Các khuyến nghị tạm thời cho việc sử dụng các xét nghiệm huyết thanh học.

Nhiễm SARS-CoV-2 cấp tính được xác định tốt nhất bằng xét nghiệm chẩn đoán sử dụng khuyết đại acid nucleic (NAAT) hoặc xét nghiệm tìm kháng nguyên. Để xác định tiền căn nhiễm bệnh tốt nhất là sử dụng xét nghiệm huyết thanh học cho biết sự hiện diện của kháng thể kháng N. Các bằng chứng tích luỹ cho thấy rằng nhiễm SARS-CoV-2 với sự hình thành của kháng thể có thể tạo một mức độ miễn dịch trong ít nhất 6 tháng. Tuy nhiên, độ mạnh và độ bền của miễn dịch sau khi nhiễm bệnh so sánh với miễn dịch tạo ra do vaccine vẫn chưa được biết rõ.

Lựa chọn loại xét nghiệm kháng thể và chiến lược xét nghiệm

• Xét nghiệm được cấp giấy phép sử dụng khẩn cấp bởi FDA được khuyến nghị cho các mục đích sức khoẻ cộng đồng và lâm sàng. Có nhiều xét nghiệm kháng thể SARS-CoV-2 được FDA cấp giấy phép sử dụng khẩn cấp, bao gồm cả xét nghiệm định tính và bán định lượng. Danh sách các xét nghiệm được cấp phép có thể tìm thấy trên trang web chính thức của FDA.
• Các xét nghiệm kháng thể có độ nhạy và độ đặc hiệu rất cao nên được ưu tiên sử dụng ít nhất 3 tuần sau nhiễm bệnh.
• Các điều nên xem xét khi lựa chọn loại xét nghiệm kháng thể:

• Nồng độ IgG dường như giảm chậm hơn theo thời gian so với các loại kháng thể khác. Do đó, các xét nghiệm định lượng nồng độ IgG có thể có độ nhạy cao hơn trong khoảng giữa thời gian nhiễm bệnh và xét nghiệm kháng thể tăng lên.
• Kháng thể IgM có thời gian tồn tại ngắn hơn IgG nhưng cũng có thể tồn tại trong nhiều tuần đến vài tháng sau nhiễm. Do đó, khi phát hiện IgM có thể gợi ý thời gian nhiễm bệnh là gần đây.
• Sự tồn tại ở mức có thể phát hiện được của các kháng thể có thể thay đổi tuỳ theo loại xét nghiệm được sử dụng.

• FDA đã cấp giấy phép sử dụng khẩn cấp cho xét nghiệm trung hoà cạnh tranh (cVNT), một xét nghiệm liên kết định tính nhằm phát hiện kháng thể ngăn chặn sự tương tác giữa virus và tế bào nhạy cảm ở người. Tuy nhiên khả năng ứng dụng trên lâm sàng hoặc sức khoẻ công cộng vẫnc chưa được thiết lập.
• Khả năng ứng dụng trong lâm sàng và sức khoẻ công cộng của các xét nghiệm bán định lượng vẫn chưa được thiết lập.

Chỉ định xét nghiệm kháng thể và trả kết quả.

• Xét nghiệm kháng thể không thể thay thế cho xét nghiệm virus học và cũng không nên sử dụng để xác định có nhiễm SARS-CoV-2 hay không trong giai đoạn cấp tính. Những bệnh nhân nghi ngờ nhiễm COVID-19 có kết quả xét nghiệm dương tính bằng phương pháp phát hiện virus trực tiếp thường xuất hiện kháng thể có thể đo được sau 7 – 14 ngày và sau 3 tuần hầu hết mọi người sẽ cho kết quả dương tính với kháng thể. Trong khoảng thời gian này, độ nhạy của xét nghiệm kháng nguyên ngày càng giảm trong khi độ nhạy của xét nghiệm huyết thanh ngày càng tăng. Xét nghiệm kháng thể có thể hữu ích để hỗ trợ chẩn đoán nhiễm COVID-19 hoặc các biến chứng COVID-19 trong các trường hợp sau:

• Xét nghiệm kháng thể dương tính ít nhất 7 ngày sau khi khởi phát bệnh ở người có kết quả xét nghiệm kháng thể âm tính trước đó nhưng không có kết quả xét nghiệm dương tính với virus. Điều này cho thấy người bệnh đã nhiễm SARS-CoV-2 giữa những ngày kháng thể chuyển từ âm tính sang dương tính.
• Xét nghiệm kháng thể dương tính có thể giúp hỗ trợ chẩn đoán khi bệnh nhân có biến chứng của COVID-19, chẳng hạn như hội chứng viêm đa hệ thống hoặc các di chứng khác sau nhiễm COVID-19.

• Kháng thể SARS-CoV-2 đặc biệt là kháng thể IgG có thể tồn tại trong nhiều tháng có thể nhiều năm. Do đó khi sử dụng các xét nghiệm kháng thể để hỗ trợ chẩn đoán nhiễm COVID-19 gần đây, thì một kết quả xét nghiệm kháng thể đơn lẻ có thể phản ánh việc nhiễm COVID-19 trước đó hoặc tiêm ngừa trước đó hơn là nhiễm bệnh thời gian gần đây.
• Xét nghiệm kháng thể có thể được sử dụng cho các mục đích lâm sàng, sức khoẻ nghề nghiệp và sức khoẻ cộng đồng. Chẳng hạn như nghiên cứu huyết thanh học để phân biệt người từng nhiễm bệnh trước đó và người được tiêm vaccine bằng cách sử dụng các xét nghiệm đo lường kháng thể chống lại các protein đích khác nhau của virus. Mặc dù các chỉ định - được cấp phép sử dụng khẩn cấp hiện tại – không loại trừ việc sử dụng các xét nghiệm này ở những người đã tiêm chủng, nhưng không có xét nghiệm nào được phép cấp phép để đánh giá khả năng miễn dịch và bảo vệ bởi miễn dịch của những người được tiên ngừa vaccine COVID-19, bao gồm cả những người bị suy giảm miễn dịch. Kết quả của các xét nghiệm kháng thể IgG có thể được giải thích như sau:

• Ở những người chưa được tiêm vaccine: Xét nghiệm dương tính với kháng thể kháng protein N, S hoặc RBD cho biết đã nhiễm bệnh trước đây.
• Ở những người đã được tiêm vaccine:

• Xét nghiệm dương tính với kháng thể kháng kháng nguyên đích của vaccin (như protein S) và âm tính với kháng nguyên khác (như protein N) gợi ý rằng người này đã có kháng thể do tiêm vaccine và chưa bao giờ bị nhiễm COVID-19.
• Xét nghiệm dương tính với các kháng thể khác với kháng thể do vaccine tạo ra, chẳng hạn như protein N, cho biết đã từng nhiễm COVID-19 trước hoặc sau khi tiêm ngừa vaccine.
• Xét nghiệm kháng thể không được khuyến cáo để đánh giá khả năng miễn dịch sau khi tiêm ngừa vaccine COVID-19.

Các vaccine hiện tại được phân phối ở Hoa Kỳ tạo ra kháng thể kháng protein S. Do đó, sự hiện diện của kháng thể kháng protein N cho thấy một người đã bị nhiễm COVID-19 trước đó bất kể người đó có được tiêm chủng hay chưa. Trong khi sự hiện diện của kháng thể kháng protein S cho biết một người đã từng nhiễm bệnh hoặc đã tiêm chủng trước đó. Việc dương tính với kháng thể kháng protein S và không có kháng thể kháng protein N trong cùng một mẫu bệnh phẩm cho thấy việc tiêm chủng ở một người chưa bao giờ bị nhiễm bệnh hoặc một người đã từng nhiễm COVID-19 trước đó có kháng thể kháng protein N đã suy giảm và mất đi. Vì vaccine tạo ra kháng thể kháng các protein mục tiêu cụ thể của virus, nên kết quả xét nghiệm kháng thể sau tiêm chủng sẽ âm tính ở những người không có tiền sử nhiễm COVID-19 trước đó nếu xét nghiệm được sử dụng không phát hiện được kháng thể do vaccine tạo ra.

Giải thích kết quả với kháng thể kháng protein S và kháng thể kháng protein N dựa trên tình trạng tiêm chủng.

Nếu không xác định được tình trạng tiêm chủng trước đó.

(*) khả năng kết quả dương tính hoặc âm tính giả, kháng thể không thể phát hiện được sau nhiễm bệnh hoặc tiêm vaccine, và sự suy giảm của kháng thể theo thời gian sau khi nhiễm bệnh hoặc tiêm vaccine cần được xem xét thêm khi giải thích kết quả xét nghiệm kháng thể.

Những xem xét cần bổ sung khi sử dụng các xét nghiệm kháng thể.

• Những người đang hồi phục sau nhiễm COVID-19 nên tuân thủ theo hướng dẫn của CDC về thời điểm có thể trở lại các hoạt động bình thường bao gồm cả công việc, bất kể sự hiện diện của kháng thể.
• Không nên sử dụng xét nghiệm kháng thể để xác định việc có cần cách li hay không sau khi tiếp xúc gần với người nhiễm COVID-19.
• Những người chưa được tiêm ngừa, bao gồm cả những người đã từng xét nghiệm kháng thể dương tính trước đây nên tuân thủ theo các khuyến nghị hiện hành để ngăn ngừa lây nhiễm COVID-19.
• Người trước đây đã có kết quả xét nghiệm kháng thể COVID-19 dương tính nhưng hiện tại có các triệu chứng của việc nhiễm COVID-19 hoặc xét nghiệm kháng nguyên cho thấy nhiễm COVID-19 nên được coi là có khả năng lây nhiễm và theo dõi cách ly theo hướng dẫn.
• Xét nghiệm kháng thể không được khuyến cáo để đánh giá khả năng miễn dịch với COVID-19 sau khi tiêm ngừa hoặc để đánh giá nhu cầu tiêm chủng ở những người chưa tiêm vaccine.

Tất cả những người đủ điều kiện nên được tiêm ngừa COVID-19, bao gồm cả những người chưa được tiêm ngừa trước đó nhưng đã nhiễm bệnh và có xét nghiệm kháng thể kháng COVID-19 dương tính.

Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh

  facebook.com/BVNTP

  youtube.com/bvntp