• Город
  • Наука и образование
  • коронавирус 2019-nCoV

Как делают тесты на коронавирус и почему их обвиняют в неточности? Ответы на главные вопросы диагностики COVID-19

Диагностика коронавируса очень важна для контроля распространения пандемии. Но к ней есть много вопросов: как работают тесты, почему многие оказываются ложноотрицательными, достаточно ли их делают в России? Все о тестировании на COVID-19 «Собака.ru» рассказали генеральный директор, руководитель отдела и научный руководитель петербургской компании, которая занимается разработкой тест-систем для вирусных заболеваний уже 14 лет, Вениамин Старцев, Юлия Кудряшова и Андрей Шумега.

Какие методы диагностики короновирусной инфекции существуют?

Сейчас трудно разобраться в разнообразии диагностических подходов, поэтому стоит их классифицировать. Существующие тесты можно разделить по способу определения вируса: прямое (то есть непосредственно наличия вируса) и не прямое (например, поиск антител, выработанных в ответ на вирус). Скорость получения результатов – от 5 минут до нескольких часов. Какие-то требуют наличия лабораторий и высококвалифицированных специалистов, а какие-то могут быть проведены самостоятельно дома. Специалисты нацелены на поиск наиболее простых, быстрых и точных методов. Такая группа тестов называется POC (point of care), так называемая диагностика «у постели больного». Остановимся кратко на существующих подходах в определении SARS-Cov-2.

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР)

Золотым стандартом в диагностике огромного количества инфекцией (в том числе и SARS-Cov-2) является метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). Его в 1983 году изобрел американский биохимик Кэри Муллис, который спустя 10 лет получил за это Нобелевскую премию по химии. Метод стал прорывом в молекулярной биологии, сейчас он является основным для прямого выявления ДНК (РНК) бактерий, вирусов, простейших и грибов. Суть его заключается в многократном, избирательном копировании определенного участка болезнетворного микроорганизма в условиях оснащенной лаборатории, что позволяет в результате делать вывод о его наличии или отсутствии в анализируемом образце. Сам по себе метод является очень точным и позволяет определять от одной копии микроорганизма и более в анализируемой пробе. В случае диагностики коронавируса проводится дополнительная реакция превращения РНК в ДНК, которая называется реакцией обратной транскрипции (ОТ). Поэтому метод называют ОТ-ПЦР. Среди его недостатков: относительная длительность анализа 4-5 часов и необходимость дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала.

Из-за чего появляются ложноотрицательные результаты при ПЦР?

Пациент является носителем вируса, но по результатам теста COVID-19 не выявлен. Почему? Сам по себе метод очень точный, но далеко не все существующие тест-системы на его основе реализуют все преимущества. Возможны также лабораторные ошибки, особенно в условиях высокой нагрузки, результаты зависят от правильности взятия биоматериала, его хранения и транспортировки. Существуют и объективные основания для ложноотрицательных результатов: вирус может не выявляться на ранних стадиях болезни и во время выздоровления, потому что его количество в единице объема незначительно. Когда пациент уже поправился, ПЦР-тест также даст отрицательный результат.

Можно ли провести тест в домашних условиях?

Сейчас создаются методы вирусной диагностики, которые опираются на преимущества ПЦР и в то же время лишены ее условных недостатков.  В апреле в России и зарубежных странах появились тесты, основанные на изотермической амплификации – это также многократное копирование, но для него не нужны лабораторные условия. Результат можно получить значительно быстрее, примерно за 40-50 минут. В Петербурге уже разработан прототип теста на основе этого метода, его можно будет использовать дома, а результат узнать – через 15-20 минут. За такими тестами будущее, но на рынке их пока нет.

Сейчас все хотят определить у себя уровень антител на короновирус. Что это за метод? Насколько можно доверять его результатам?

Существует целая группа методов, основанных на определении антител IgM в биологических жидкостях (чаще всего крови), выработанных организмом в ответ на заражение – их называют серологическими. Это быстро, но неэффективно на ранней стадии заболевания, так как антитела начинают производиться только на 4-10 день после инфицирования коронавирусом. В этом случае чаще встречаются ложноотрицательные и ложноположительные результаты. Однако один из таких тестов был даже включен в Национальные клинические рекомендации по COVID-19 в КНР (7-ой пересмотр) – роль сыграла скорость и простота использования, его результат виден на тест-полоске. Такой скрининговый метод показан для бессимптомных носителей, при госпитализации в стационар (разделение потоков инфекционных больных), медицинских работников, людей, чья работа связана с контактами с большим количеством людей. Для окончательного подтверждения диагноза во всех случаях требуется повторное тестирование методом ПЦР.

Наибольшее внимание сейчас приковано к определению антител IgG, так как именно они отвечают за иммунитет после перенесенного заболевания. Этот тип антител появляется гораздо позже, чем IgM, и обеспечивает защиту при повторном контакте с вирусом. Однако сейчас отсутствуют данные, которые однозначно указывали бы на стойкость такого иммунитета. В Китае было проведено исследование антител у 175 человек, принесших короновирус в легкой форме, и у 10 испытуемых их не обнаружили.

А что с диагностикой в России? Какие методы используются?

По данным Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения, в государственном реестре медицинских изделий зарегистрировано уже более 10 тест-систем, основанных на методе анализа нуклеиновых кислот (ОТ-ПЦР, изотермическая амплификация) для выявления SARS-CoV-2. Первый в России тест был зарегистрирован 11 февраля, разработан и производится новосибирским центром «Вектор». Это один из крупнейших научных вирусологических и биотехнологических центров России. Их тест – самый распространенный в нашей стране. Пока единственный тест на антитела, основанный на методе иммуноферментного анализа, зарегистрирован этой же организацией 10 апреля. Всего в мире создано уже более 500 тестов различных производителей. По данным Министерства здравоохранения России, на сегодняшний день более 2 млн. человек в стране прошли тесты на SARS-CoV-2. По количеству проверенных на коронавирус Россия вышла на второе место по миру. Так что в целом ситуация с тестированием в стране скорее благоприятная.

Комментарии

Наши проекты