Каким бывает и как проводится тест на коронавирус

Как относиться к данным из Китая?

Конечно, предпочтительней было бы получить данные об уровне нейтрализирующих антител из России, Европы или из Америки. У нас другой генотип, в Китае даже штамм вируса другой. Сейчас мы уже знаем, что в Европе и в Америке «ходит» вирус с мутацией, о которой сегодня много говорят — D612G. Но лучше иметь хоть какие-то данные, чем вообще не иметь

Мы не можем не принимать во внимание результаты китайских исследований, просто потому что хотим европейские. Китай находится в своего рода выигрышном положении относительно той же Европы, где медицинская система была очень сильно перегружена, и людей со слабыми симптомами не госпитализировали — поэтому нет и никаких наблюдений по этой категории пациентов

А в Китае их госпитализировали, и у них по этим людям есть длительные наблюдения.

Работа китайцев не идеальная — в ней есть недочеты и даже ошибки в дизайне исследования. Но оно делалось почти в «военное» время: они работали в госпитале, набирали больных, собирали данные. Тем не менее это первые данные об иммунитете к COVID-19, которые у нас появились.

Если после китайцев могут быть опубликованы работы других коллективов ученых, которые покажут на реальных цифрах: «Не волнуйтесь, у нас антитела на хорошем уровне и при повторной инфекции тоже». Но таких сообщений пока нет.

Информация о COVID-19

COVID-19 – это название инфекции и заболевания, вызванного новым штаммом коронавируса под названием SARS-CoV-2. Один тип теста COVID-19 может обнаружить генетический материал (РНК) вируса в пробе, взятой из дыхательных путей. Серологический тест COVID-19 обнаруживает антитела, вырабатываемые в ответ на инфекцию. В свою очередь, тест на антиген COVID-19 позволяет обнаружить вирусные белки в образцах из дыхательных путей, но этот тест пока еще малодоступен.

SARS-CoV-2 – это новый вирус, который появился в декабре 2019 года и распространился по всему миру с огромной скоростью, в результате чего Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о пандемии. Поскольку пандемия продолжается, ученые исследуют вирус и расширяют свои знания об инфекции COVID-19.

Есть семь типов коронавирусов, которые заражают людей. Большинство из них вызывают легкие или умеренные респираторные симптомы, но инфекция SARS-CoV-2 похожа на MERS (ближневосточный респираторный дистресс-синдром) и SARS (острый тяжелый респираторный дистресс-синдром), поскольку она может быть более тяжелой и в некоторых случаях приводить к тяжелому воспалению легких и даже смерти.

SARS-CoV-2 – это новый вирус, поэтому каждый человек потенциально подвержен заражению, и в настоящее время неизвестно, в каких случаях возникают серьезные осложнения. В отличие от сезонного гриппа, который также может быть тяжелым и смертельным, в настоящее время прививок или специфических методов лечения SARS-CoV-2 пока нет.

Примерно через 1-2 недели после заражения организм начинает вырабатывать антитела против вируса, и их уровни постепенно увеличиваются со временем. Однако пока не известно, как долго длится их производство и обеспечивают ли они иммунитет, защищая от повторного заражения.

В некоторых случаях инфекция может протекать бессимптомно или симптомы могут быть незначительными, но больной все равно может заразить других людей («тихий носитель»). По предварительным данным, в 80% случаев симптомы отсутствуют или они носят умеренный или легкий характер, и зараженный человек выздоравливает в течение 1-2 недель. 

Симптомы COVID-19 обычно появляются через 2-14 дней после контакта с вирусом. Исследования, проведенные на сегодняшний день, показывают, что среднее время от подверженности развитию заболевания (инкубационный период) составляет около 5 дней, и у 97% тех, у кого появились симптомы, заражение и развитие симптомов произошло в течение 11 дней.

Основные симптомы, связанные с COVID-19:

• кашель;
• одышка;
• проблемы с дыханием. 

Также больной может испытывать жар, озноб, судороги с ознобом, мышечные боли, головную боль, боль в горле и потерю обоняния или вкуса. Симптомы могут появляться периодически, и иногда пациент может чувствовать себя лучше. У детей и младенцев заболевание обычно протекает легче.

Риск тяжелой инфекции увеличивается с возрастом и наличием сопутствующих заболеваний, таких как болезни сердца, заболевания легких, гипертонии, диабета или нарушения иммунной системы. У некоторых пациентов развивается пневмония, и в наиболее тяжелых случаях необходимо специальное оборудование для обеспечения адекватного снабжения организма кислородом. 

В крайних случаях COVID-19 может привести к повреждению органов и даже смерти.

Техника выполнения ПЦР-теста

Анализ на определение антител к ковид

Тест на антитела к коронавирусу доступен к проведению в частных лабораториях. Интерпретировать его может только врач, тест не дает стопроцентно достоверной информации. Сейчас используют только зарубежные тест-системы, которые имеются не во всех даже частных лабораториях.

Как проводят анализ на антитела к коронавирусу

Анализ на антитела к Covid-19 делается двумя
способами:

• экспресс-тест, который позволяет
  получить ответ в течение 2-3 часов;
• стандартный ИФА, который делается
  в течение 24-48 часов.

Оба способа имеют чувствительность около 85%.
Может быть получено три результата.

• Отрицательный — говорит о том, что
  человек здоров и не болел Covid-19. Но это не всегда стопроцентный результат.
  Антитела класса М появляются через 5 дней после заражения. Если человек
  заразился, но еще не прошло 5 дней, анализ будет отрицательным. Для ранней
  диагностики применяют ПЦР, который будет положительным уже через несколько
  часов после заражения.
• Выявлены антитела класса М. Это
  ранние антитела, которые появляются через 5 дней. Их обнаружение говорит об
  острой стадии инфекции. Человек при этом может иметь симптомы заболевания, а
  может быть клинически здоровым. Во втором случае он является бессимптомным
  носителем. IgM сохраняются до 2 месяцев, поэтому человек уже может быть излечен
  от инфекции, но тест будет положительным.
• Выявлены антитела класса G. Это
  показатель перенесенной инфекции. IgG образуются через 2 недели после заражения
  и сохраняются надолго. Пока точно неизвестно, сколько могут сохраняться IgG,
  предположительно это 1,5-2 года.

Так как результаты анализа на антитела к ковид можно интерпретировать по-разному, его не применяют для выявления Covid-19.

Как проводится ПЦР-диагностика коронавируса?

Поскольку COVID-19 относится к РНК-содержащим вирусам, суть ПЦР-реакции заключается в быстром прямом поиске любых остатков РНК микроба с их предварительным удвоением до цепочки ДНК.

Взятый биоматериал помещают в специальные контейнеры, маркируют, опечатывают, транспортируют в лабораторию в сопровождении медицинского работника в защитном костюме, с соблюдением техники безопасности.

В лаборатории из полученного материала выделяют фрагменты РНК-вируса, обратной транскрипцией удваивают моноцепочку РНК до ДНК – матрицы вируса, и уже ее многократно размножают, как на ксероксе, при помощи специального фермента полимеразы. Отсюда и название теста. Смысл в том, что РНК специфична, и к коронавирусной РНК можно присоединить только такую же цепочку вируса, чтобы удвоить ее.

Количество дублей может достигать 45. Затем полимеразные цепочки вновь расщепляют. В этот самый момент на стадии обратного преобразования ДНК в РНК выявляют коронавирус (или любой другой, который планировали определить). Делают это с помощью электрофореза, поскольку он позволяет увидеть все размноженные копии ДНК.

ДНК имеет отрицательный электрозаряд, поэтому притягивается к положительному полюсу и проходя через краситель меняет цвет, становится яркой. Если в биоматериале вируса нет, то и самая первая цепочка ДНК не выстроится, не за что будет зацепиться для выстраивания двойной цепи. Значит электрофорез ничего не покажет, никакого цвета не будет.

Как берут мазок на коронавирус

Сдача мазка на коронавирус требует определённой подготовки. Рекомендуется сдавать анализ в утреннее время, после ночного сна. За 6 часов перед сдачей нельзя употреблять пищу, принимать лекарственные препараты, жевать резинку, чистить зубы и курить.

Есть два способа определения наличия вируса COVID-19. Для подтверждения заражения коронавирусом используется метод ПЦР. В этом случае у пациента берётся мазок со слизистой горла или носа, далее биоматериал исследуется на наличие патогена.

Второй метод – это специальные тест-полоски, с помощью которых в крови пациента определяется наличие иммуноглобулинов, специфических к данному виду вируса. Для выработки антител необходимо определённое время, поэтому этот метод не всегда покажет текущее заражение. В этом случае метод ПЦР более достоверен.

Как это работает?

Сначала вирусную ДНК выделяют из материала, представленного в лабораторию, денатурируют: на этом этапе двухцепочечную ДНК-матрицу нагревают до 94—96 °C, чтобы цепи ДНК разошлись. Затем добавляют так называемые праймеры — начальные звенья цепочки, которые необходимы для старта синтеза новой копии, и так называемую полимеразу — тот самый фермент, который и будет заниматься репликацией ДНК.

Схема: как ДНК-полимераза копирует каждую из цепочек ДНК по отдельности. РНК-праймер изображен белым прямоугольником в начале каждой из двух цепей

Как правило, для лабораторной ПЦР используются ДНК-полимеразы из термофильных бактерий, поскольку в течение реакции смесь многократно охлаждают и нагревают. На следующем этапе в смесь из ДНК, полимеразы и праймеров добавляются нуклеотиды — то есть строительный материал для воспроизводства, после чего емкость с нею нагревается до 37°C, и процесс запускается.

На последующей стадии элонгации полимераза начинает синтез на каждой из двух цепочек разделенной ДНК недостающей пары. Происходит это по принципу комплементарности: фермент присоединяет напротив каждого нуклеотида, из которых состоят ДНК, противоположный. По завершении реакции цикл неоднократно повторяется (см. видео ниже).

Общая схема полимераной цепной реакции. Цифрами обозначены ее этапы. 

В случае с вирусами, содержащими не «двойную» ДНК молекулу, а «одинарную» РНК (а это коронавирусы, или, например, ВИЧ), ученым приходится сначала провести обратную транскрипцию РНК с помощью фермента обратной транскриптазы, а уже потом производить амплификацию по той схеме, что была указана выше. Именно так, собственно, поступает и сам вирус, попадая в клетку, перед тем как встроить свою ДНК в человеческую и приступить к синтезу собственных белков, из которых состоит его «тело» (то есть не генетического материала, а самих вирусных частиц, при ПЦР же, наоборот, копируется генетический материал, а не новые частицы вируса).

Ингибиторы обратной транскриптазы — одни из самых распространенных видов лекарств от ВИЧ-инфекции. К ним относятся, например, зидовудин и ламивудин — самые первые препараты АРВТ, разработанные еще в 80-х.

Производится ПЦР на специальных приборах, амплификаторах, или так называемых термоциклерах (Thermal cycler).

Когда лучше сдавать

Мазок на коронавирус необходимо сдавать при наличии характерных признаков Covid-19, среди которых отмечаются следующие:

• подъем температуры тела;
• сухой, непродуктивный кашель, иногда с примесью крови;
• ломота в мышцах и суставах;
• утомляемость, снижение работоспособности;
• ухудшение аппетита;
• боль и сдавленность в груди;
• боль в горле, заложенность носа;
• кожные высыпания;
• одышка, затрудненное дыхание;
• потеря обоняния и вкуса.

Приоритетное право на сдачу анализа по полису ОМС имеют граждане:

• больные пневмонией;
• имевшие контакты с лицами, у которых подтвержден Covid-19;
• имеющие признаки ОРВИ после возвращения из регионов с неблагополучной эпидемиологической обстановкой;
• граждане старше 65 лет, у которых отмечаются признаки простуды;
• люди с хроническими патологиями – онкологическими, эндокринными, сердечно-сосудистыми и др.;
• переболевшие Covid-19, которым нужно подтвердить отрицательный статус.

Те, кто не входит в этот перечень, сдают анализы на платной основе в коммерческих медклиниках.

В каких случаях врачи обязаны брать тесты на коронавирус

Есть определенные факторы, считающиеся прямым показанием для прохождения теста на коронавирусную инфекцию. Врачи обязаны брать тест в таких случаях:

1. Человек приехал из другого государства, при этом каких-либо симптомов у него нет.
2. За последние две недели были подтвержденные контакты с людьми, которые находятся под наблюдением по COVID-19 и заболели – их список определяет Роспотребнадзор.
3. У человека за последние 14 суток были контакты с лицами, у которых коронавирус подтвержден лабораторным исследованием.
4. У лиц, которые обратились за медпомощью с признаками респираторного заболевания и их возраст свыше 65 лет.
5. Человеку поставлен диагноз «внебольничная пневмония».
6. У госпитализированного лица присутствует ОРВИ тяжелой либо средней формы.

В Минздраве отдельно отмечают, что наличие или отсутствие показаний для проведения теста на коронавирус первоочередно определяет лечащий врач. Сдать анализ по своему желанию бесплатно и без наличия веских оснований человек не может. Это обусловлено тем, что по правилам считывать симптоматику и показания вправе исключительно медицинский работник.

Что может пойти не так?

Тесты на COVID-19 нередко дают некорректные результаты. Есть много случаев, когда у человека с отрицательным ПЦР-тестом потом находили коронавирус.

Главный внештатный пульмонолог Минздрава Сергей Авдеев считает, что точность отечественных тест-систем составляет 70-80%. Ряд экспертов оценивает ее еще ниже – на уровне 50-60%.

Нередко ошибки происходят из-за несвоевременного сбора анализов, а также нарушений при взятии мазков. Их следует брать непосредственно из носовых раковин, захватывая достаточно материала для анализа.

Эксперты заявляют, что ПЦР-тест – достаточно чувствительный метод для определения коронавируса. Если патоген есть в образце, то обязательно будет обнаружен. Проблема в том, что иногда COVID-19 проявляется только в легких, а в носоглотке его концентрация минимальна. В таких случаях тест покажет ложноотрицательный результат.

На выделение вирусной РНК из ротоглотки сильно влияет курение. После выкуренной сигареты тест, скорее всего, покажет ложноотрицательный результат.

Важную роль играют условия транспортировки образцов. Нужно, чтобы она происходила при низкой температуре, иначе РНК вируса может быть разрушена.

Отличия CoVid-2019 от гриппа и других ОРЗ

По начальным проявлениям отличить новую инфекцию от других ОРЗ нельзя. Если болезнь протекает в легкой форме, она выглядит так же, как обычное острое респираторное заболевание. Грипп имеет некоторые особенности:

• острое начало
  с повышением температуры до 39-40 градусов;
• сильная
  слабость, ломота во всем теле;
• выраженные
  головные боли;
• светобоязнь;
• царапание в
  груди, сухой кашель.

Коронавирус проявляется менее выраженными симптомами. У изначально здоровых людей молодого возраста инфекция пройдёт как обычная ОРВИ. Более серьёзные последствия возникают у пожилых и ослабленных пациентов. У них страдают лёгкие, развивается тяжелое течение пневмонии, которая с трудом поддается лечению.

Почему вокруг антител к COVID-19 возник ажиотаж?

Иммунная защита от любых инфекций, в том числе от SARS-CoV-2, не сводится к одним лишь только антителам, или так называемому гуморальному иммунитету. Есть еще и клеточный иммунитет, представленный Т-лимфоцитами.

Т-лимфоциты — самая многочисленная популяция лимфоцитов, составляющая 70-90% лимфоцитов крови. Они образуются в вилочковой железе — тимусе (отсюда их название), поступают в кровь и лимфу и заселяют периферические органы иммунной системы (лимфатические узлы). Главная функция Т-лимфоцитов — распознавание чужеродных антигенов, синтез цитокинов, стимулирующих В-лимфоциты и другие клетки для участия в иммунных реакциях.

Сегодня все разговоры свелись к антителам, потому что мы хорошо изучили антительные иммунные ответы и умеем их измерять. Т-клеточный иммунитет сложнее устроен: у разных людей Т-лимфоциты будут производить разное соотношение активных компонентов — интерферонов, цитокинов и так далее. Пока мы еще не научились измерять Т-клеточный иммунитет таким образом, чтобы на уровне популяции создать дешевый и надежный диагностический тест. Эта проблема биотехнологическая, и она пока не решена. Конечно, специфические тесты существуют, но они очень сложные, проводятся только в научных лабораториях и за большие деньги.

Тесты на антитела тоже нужно делать с осторожностью

Важно понимать, что антитела бывают разные. Представьте, что вирус — это модель машинки

У машинки есть бампер, крыша, колеса, руль, мотор и прочие запчасти. А антитела — это такие объекты, которые можно на эту машинку навесить, чтобы затормозить ее движение или вовсе остановить. Антитело можно навесить на бампер, на крышу, прикрепить на колеса, к днищу и так далее. И все эти антитела будут обладать разными характеристиками. Если антитело поместить на бампер, оно вряд ли помешает машинке ехать, а если оно окажется на руле и его заблокирует, то машинка поедет хуже или не поедет совсем. А еще антитело может зацепиться за тормоза или мотор — что будет еще эффективнее препятствовать движению машинки. Это — те самые нейтрализирующие антитела.

Тесты, которые определяют наличие клеточного иммунитета в России, измеряют в целом наличие антител в крови. Это не значит, что у человека нет нейтрализирующих, просто эти тесты их не измеряют. Конечно, если общий уровень антител по анализу получается очень высоким, то можно предположить, что среди всего этого массива есть и нейтрализирующие. Но это будет лишь догадкой.

Поэтому результаты, которые люди сейчас получают, мало о чем говорят конкретному человеку. В лучшем случае вы узнаете, что недавно встречались с вирусом, если у вас будут детектированы в крови антитела Ig M. Но скорее всего вы и так об этом знали, потому что, например, кашляли или плохо себя чувствовали. Если вы обнаружите у себя антитела Ig G, это будет говорить лишь о том, что вы переболели. То есть у вас есть какой-то уровень антител, но сколько из них нейтрализирующих? На этот вопрос тест, увы, не отвечает

Еще важно понимать, что такая диагностика отражает то, что происходит у вас в организме здесь и сейчас. Если вы пройдете тест через месяц, возможно, у вас этих антител будет меньше или не будет совсем

Такое происходит с довольно большим количеством людей.

Для конкретного человека данные о наличии антител в крови большого значения не имеют. Они важны для органов надзора за эпидемиологической ситуацией. Когда все эти результаты будут собраны воедино, специалисты смогут сказать сколько процентов людей переболело, и насколько в целом сильный антительный ответ на инфекцию фиксируется в той или иной группе людей — например, у медработников.

Подписывайтесь на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

Точность ПЦР тестов

Проблема ОТ-ПЦР в реальном времени ― риск получения ложноотрицательных и ложноположительных результатов. Многие «подозреваемые» случаи с типичными клиническими характеристиками COVID-19 и идентичными специфическими изображениями компьютерной томографии (КТ) не были диагностированы ПЦР тестированием. Т.е. отрицательный результат не исключает заражения COVID-19 и не должен использоваться в качестве единственного критерия для принятия решений о лечении или ведении пациента. В то же время, при отрицательном результате, стоит о задуматься о возможности заражения каким-либо другим вирусом.

Ложноотрицательные результаты могут быть получены из-за мутаций в геноме SARS-CoV-2. Попытка разработать анализ ОТ-ПЦР в реальном времени как можно точнее, может привести к снижению эффективности анализа и потенциальному ложным отрицательном результатам. Несколько типов наборов для ОТ-ПЦР в реальном времени SARS-CoV-2 были разработаны и быстро одобрены, но с разным качеством.

Чувствительность и специфичность самого качественного теста ОТ-ПЦР в реальном времени не составляет 100%.

Ложноположительным результатам сильно способствует процедура отбора проб. Наиболее точным образцом для лабораторной диагностики COVID-19 является мокрота, за ней следуют мазки из носа. Мазки из зева не рекомендуются для диагностики.

Отбор проб для ПЦР

Сбор образцов, таких как мокрота, мазок из носа и мазок из горла, является быстрым, простым и безопасным. Образцы должны быть получены с помощью тампонов из дакрона или полиэстера и должны быть как можно быстрее доставлены в лабораторию. На получение результатов нужно от 24 до 48 часов.

Точность результатов ПЦР-теста на коронавирус очень сильно зависит от соблюдения процедуры отбора проб, скорости доставки проб в лабораторию и качества реактивов.

В случае отрицательного результата ПЦР, но с подозрением на клинические признаки COVID-19 используют несколько типов образцов в разные моменты времени. Сочетание ОТ-ПЦР, клинических характеристик и изображения КТ облегчает диагностику и лечение заболевания.

Итоги

Таким образом, специально готовиться к тестированию не нужно. За час до сдачи мазка врачи советуют отказаться от употребления любых продуктов и напитков, чтобы результат был предельно точным. Категорически нельзя жевать резинку, рассасывать таблетки и леденцы.

Поскольку разгар пандемии пришелся на пиковый период по заболеваемости ОРВИ, медики временно перестали брать мазки из носа. Это было связано с тем, что многие люди применяли сосудосуживающие капли, способные изменить микрофлору.

Правила сдачи ПЦР-теста неактуальны, если планируется сдавать кровь. Здесь главные условия – приходить на голодный желудок, не нервничать, не курить и не заниматься спортом непосредственно перед процедурой.