Comparison between RT-PCR and TMA for SARS-CoV-2 detection and proposal of a diagnostic algorithm based on cut-off values

Abstract

Introduction

SARS-CoV-2 caused a pandemic with more than 778 million cases and 7 million deaths. The high diagnostic demand forced laboratories to incorporate new techniques, such as transcription-mediated amplification (TMA). This study compares TMA with RT-PCR in routine clinical samples and evaluates the relationship between relative light units (RLU) and RT-PCR results to define possible cut-off ranges.

Methods

A prospective study was carried out over 1 year in the microbiology laboratory of Arnau de Vilanova University Hospital in Lleida. All samples for SARS-CoV-2 were processed using TMA (Aptima Hologic), and a portion was analyzed in parallel with RT-PCR (LightMix®, GeneXpert®, or Cobas®). Concordance between techniques, sensitivity, and specificity were calculated. RT-PCR was considered the reference technique.

Results

A total of 15,156 samples were analyzed with both techniques. Concordance was substantial (κ = 0.692), with a sensitivity of 97.89% and a specificity of 64.74%. Of the results, 11.28% corresponded to false positives and 8.44% to false negatives for TMA. RLU values between 350 and 559, considered negative by the TMA system, were positive by RT-PCR in 20.56%. In intermediate RLU values (560–899), the probability of having a negative RT-PCR was around 50%, dropping to 3.78% for values between 1000 and 1099.

Conclusions

These results support the use of TMA as a screening method, provided the positivity threshold is lowered to 350 RLU and positive cases are confirmed by RT-PCR.

Resumen

Introducción

El SARS-CoV-2 provocó una pandemia con más de 778 millones de casos y 7 millones de muertes. La elevada demanda diagnóstica obligó a los laboratorios a incorporar nuevas técnicas, como la amplificación mediada por transcripción (TMA). Este estudio compara TMA con RT-PCR en muestras clínicas rutinarias y evalúa la relación entre unidades de luz relativa (RLU) y los resultados de RT-PCR para definir posibles rangos de corte.

Métodos

Se realizó un estudio prospectivo durante 1 año en el laboratorio de microbiología del Hospital Universitario Arnau de Vilanova de Lleida. Todas las muestras para SARS-CoV-2 se procesaron mediante TMA (Aptima Hologic) y una parte de analizó en paralelo con RT-PCR (LightMix®, GeneXpert® o Cobas®). Se calculó la concordancia entre técnicas, sensibilidad y especificidad. Se consideró la RT-PCR como técnica de referencia.

Resultados

Se analizaron 15.156 muestras con ambas técnicas. La concordancia fue sustancial (κ = 0,692), con una sensibilidad del 97,89% y una especificidad del 64,74%. El 11,28% correspondió a falsos positivos y el 8,44% a falsos negativos del TMA. Los valores de RLU entre 350 y 559, considerados negativos por el sistema TMA, fueron positivos por RT-PCR en un 20,56%. En valores intermedios de RLU (560–899), la probabilidad de tener una RT-PCR negativa rondaba el 50%, bajando al 3,78% para valores entre 1000 y 1099.

Conclusiones

Nuestros resultados apoyan el uso de TMA como método de cribado siempre que se reduzca el umbral de positividad a 350 RLU y se confirmen los casos positivos mediante RT-PCR.