Определение рнк коронавируса
Россия готовится к тотальному тестированию, новые тест-системы позволяют быстро провести масштабную проверку на вирус. К массовому выпуску приступил один из разработчиков нового продукта, два других начинают производство. Олег Гусев, ведущий научный сотрудник Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Казанского федерального университета и института физико-химических исследований RIKEN (Япония) помог РБК Тренды разобраться в том, как устроено тестирование на коронавирус в России и в мире.
Что предлагает ВОЗ
Глава Всемирной организации здравоохранения Тедрос Гебреисус еще в середине марта призвал страны проводить как можно больше тестов на вирус, который вызывает заболевание SARS-CoV-2, даже людям без симптомов. Согласно руководству ВОЗ, анализы на коронавирус COVID-19 должны проводиться методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией. Как говорится в рекомендациях, на сегодня это самый точный и надежный метод диагностики вирусной инфекции. Он позволяет определить даже очень небольшое количество РНК вируса в биологическом материале человека. Это помогает выявить болезнь в инкубационном периоде.
Изобретенный в 1983 году метод и сейчас считается фундаментальным в молекулярной диагностике. Американский ученый, который придумал способ значительного увеличения малых концентраций фрагментов ДНК в биологической пробе, получил за него Нобелевскую премию. Выявление ДНК/РНК методом ПЦР позволяет диагностировать такие заболевания, как ВИЧ, вирусные гепатиты, инфекции, передающиеся половым путем, туберкулез, боррелиоз, энцефалит и многие другие. Метод используют в археологии, криминалистике, генетике.
Как работает ПЦР-тест
Для анализа из физиологических жидкостей извлекают одноцепочечную РНК, моделируют на ее основе двуцепочечную ДНК и многократно дублируют с помощью специального фермента (полимеразы). Увеличение числа копий ДНК называется амплификацией. В результате концентрация определенных фрагментов ДНК/РНК в биологическом образце, изначально минимальная, значительно увеличивается. При исследовании копируется только необходимый для теста участок ДНК. И, конечно, дублирование происходит только в том случае, если искомый участок вирусной ДНК или РНК присутствует в исследуемом биоматериале. В случае с коронавирусом мазок для анализа берут из ротоглотки или носоглотки, поскольку в крови или в кале вирус появляется на более продвинутой стадии болезни.
Тест-система EMG — продукт совместной разработки российских и японских разработчиков, проводившейся с 2016 года, рассказывает Олег Гусев. На данный момент эти тесты включены в систему обязательного медицинского страхования в Японии.
В ближайшее время планируется производить до 2,5 млн. тестов и 1 тыс. портативных лабораторий в неделю. Сами тесты, как и многие реагенты производятся в России. Планируется, что цена на тесты EMG будет в среднем в пять раз меньше, чем на стандартные ПЦР-тесты в Европе.
Российско-японские тесты основаны на методе изотермальной молекулярной диагностики SmartAmp, превосходящем метод ПЦР по скорости работы в восемь раз, а переносная лаборатория позволяет тестировать до 20 пациентов в час, говорит Гусев.
Ключевое отличие теста EMG в том, что многие тесты, которые производятся сейчас, это тесты ИФА (имунноферментный анализ), а не ПЦР. Данные системы определяют антитела, которые организм начинает вырабатывать не ранее, чем через неделю после заражения. Российско-японская разработка позволяет получать результат уже за 30 минут, с точностью, равной почти 100%. Кроме того, тест EMG позволяет определить наличие вируса уже на самых ранних стадиях, в то время как другие системы диагностики короновируса обладают меньшей чувствительностью и не могут выявлять вирус на ранней стадии инфицирования.
Принцип технологии российско-японского теста, по сути, не отличается от классической ПЦР — это наращивание количества целевых фрагментов ДНК и их детекция. Однако в изотермической амплификации, в отличие от классической ПЦР, где необходимы циклы нагрева и охлаждения, все происходит при одной температуре. Это позволяет многократно увеличивать скорость реакции. Метод SmartAmp был изобретен более 15 лет назад (как и LAMP — другая популярная технология изотермальной амплификации, предшествующая SmartAmp). Впервые для инфекционных заболеваний эту технологию применили в 2009 году для быстрого выявления пандемического гриппа (H1N1) в Японии.
Повторные тесты необходимы при любом методе. Отрицательный тест на COVID-19 не гарантирует, что человек не заразится этим вирусом на следующий день. Поэтому, например, в японских лабораториях персонал тестируют каждые несколько дней. Повторный тест нужен и для того, чтобы подтвердить, что человек излечился.
Эта тест-система будет использоваться для диагностики COVID-19 не только в России и Японии. 40 тыс. тестов закупила Австрия, поступили заказы из других стран Европы, Ближнего Востока, и Латинской Америки. Подана заявка в Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) для поставок в эту страну.
На данный момент в России прошли регистрацию еще три теста на коронавирус.
По некоторым данным, в Москве проводится около 700 тестов на коронавирус в сутки. В планах у московских властей увеличить этот показатель до 10 тыс. тестов в сутки, а затем довести его до 25—28 тыс. тестов ежедневно.
Новые разработки за рубежом
Компания Bosch выводит на рынок свой тест на коронавирус, который сначала будет доступен в Германии, а вскоре появится в других странах. В его основе лежит диагностический аппарат Vivalytic, который, по словам изготовителей, станет первым автоматизированным тестом на COVID-19. Тест распознает не только коронавирус, но еще шесть респираторных заболеваний, например, вирусы гриппа А и B. Во время лабораторных испытаний аппарата его точность составила 95%.
Как пишет издание ZME Science, анализ может проводиться прямо в стационаре или медицинском центре — не нужно отправлять образцы в лабораторию и ждать, пока придет ответ. Врачи смогут быстрее идентифицировать и изолировать зараженных, а пациентам не придется пребывать в неизвестности несколько дней. Тест прост в обслуживании и не требует специальной подготовки. Медперсоналу нужно только взять мазок из носа или горла пациента, нанести его на картридж, содержащий реагент, и вставить картридж в анализатор. Каждый аппарат может выполнять до десяти анализов за 24 часа.
Еще более оперативный тест на COVID-19 разработали в Великобритании. Он позволяет выявить COVID-19 всего за 30 минут. Чтобы провести его, достаточно портативного оборудования стоимостью около $120 и набора полосок для мазков из носа и горла по $5 каждая. Одновременно проходить тест могут до шести человек.
FDA в экстренном порядке одобрило сверхбыстрый тест на коронавирус, разработанный калифорнийской компанией Cepheid. С его помощью диагноз можно будет поставить всего за 45 минут. Как отмечает Business Insider, для обработки результатов теста не требуется специальное обучение. Нужен лишь доступ к системе Cepheid GeneXpert — в США их 5 тыс., а по всему миру — 23 тыс.
Начало тотального тестирования людей на COVID-19 во всем мире — хорошая новость как для людей, так и для национальных органов здравоохранения. До сих пор в мире нет четкого представления о том, сколько людей заражены коронавирусом и выявление тех, у кого он уже есть: их госпитализация или отправка на домашний карантин позволит быстрее оценить масштаб угрозы и вовремя принять правильные меры.
МОСКВА, 24 января. /ТАСС/. Диагностику нового типа коронавируса в РФ в связи с отсутствием специальных тестов сегодня проводят традиционным методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), сообщила журналистам в пятницу заместитель директора по научной работе Научно-исследовательского института гриппа Минздрава РФ (Санкт-Петербург), кандидат биологических наук Дарья Даниленко. По словам опрошенных ТАСС ученых, такая диагностика может занимать от нескольких часов до 2 дней.
Полимеразная цепная реакция - экспериментальный метод, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определенных фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале.
"Есть более традиционные, пускай и долгие, методы диагностики, которые очень точно позволяют установить наличие коронавируса. Это метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим секвенированием. Это сложный метод, такие исследования проводят специализированные лаборатории, и не все больницы способны проводить такие исследования", - отметила Даниленко.
Сколько длится исследование
Как пояснила ТАСС главный инфекционист Новосибирской области Лариса Позднякова (в Новосибирске расположены уникальные учреждения, ориентированные на разработку и внедрение вакцин и лекарств, в частности Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"), максимальное время диагностики таким методом - до двух суток.
"Время диагностики вируса методом ПЦР зависит от тест-системы, которая используется. Иногда анализ может занимать четыре-восемь часов, максимальное время диагностики - двое суток, но обычно результат готов в течение одних суток", - отметила Позднякова.
Тест-систем, которые позволяют быстро выявлять новый тип коронавируса, в течение нескольких минут, на данный момент нет. Однако эксперты отмечают, что в современных условиях разработать их несложно.
"На самом деле, проблем диагностики нет, системы есть, но, может, они существуют не в таком массовом масштабе, потому что ранее коронавирусная инфекция все-таки больше циркулировала среди животных, и вот только относительно недавно стало известно, что она передается человеку, поэтому ту систему, которая определяет коронавирус, нет проблем сделать. Они есть, их просто нужно массово масштабировать", - уверена Позднякова.
Особенности лечения
На данный момент не существует и специальных противовирусных препаратов, направленных непосредственно на возбудителей нового типа коронавируса. В то же время, по словам Даниленко, лечить зараженных новым типом коронавируса можно.
"Лечение понятно, потому что есть протокол ВОЗ, пациент будет изолирован и дальше в зависимости от тяжести и течения инфекции у него будет противовирусное профилактическое лечение. Но специализированных противовирусных препаратов против коронавируса пока нет", - отметила эксперт, добавив, что большинство пациентов, у которых инфекция была лабораторно подтверждена, выздоравливает. Летальные исходы, как правило, связаны с сопутствующими болезнями зараженных.
"У ряда людей с ослабленным иммунитетом может наблюдаться тяжелое течение болезни. Большинство летальных исходов связаны с тем, что у пациентов были какие-то сопутствующие заболевания, достаточно тяжелые, до того, как они заболели новым возбудителем", - отметила Даниленко.
Опасность коронавирусной инфекции в том, что осложнением является вирусная пневмония, она отличается от бактериальной, поясняет Позднякова. "У нее очень быстрое развитие, она имеет специфическую картину", - отмечает эксперт.
Вакцина от коронавируса
Чтобы разработать вакцину от нового типа коронавируса, может понадобиться несколько лет. "Должно быть проведено серьезно исследование коронавирусов. Такие исследования занимают несколько лет. Это три-пять лет. Но даже разработав такой потенциально профилактический или потенциально терапевтический препарат, потребуются годы на проведение клинических исследований", - считает заведующая лабораторией молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Нина Тикунова.
Она не сомневается, что российские ученые справятся с этой задачей. В то же время Позднякова отмечает, что вирус может отступить и без вакцины. "Вирус тоже имеет свои циклические законы, поэтому на смену пиковым значениям активности, безусловно, будет и спад инфекции через 3-6 недель, но это закономерный биологический процесс. Естественно, будет снижение, даже без участия вакцинации", - подчеркнула эксперт.
Генетические тесты
Заведующий лабораторией геномной инженерии МФТИ Павел Волчков при этом рассказал, что генетические тесты на базе ПЦР, разработанные в России и Китае, могут находить даже самые незаметные следы нового коронавируса 2019-nCoV всего за три-пять часов, они станут главным инструментом для оценки масштабов распространения инфекции.
"По сравнению со вспышками лихорадки Эбола, в случае с коронавирусом сложность его обнаружения состоит в том, что порождаемые им симптомы схожи с ОРВИ, например, с гриппом. Выявить ложно позитивных-пациентов поможет молекулярно-генетическое тестирование", - сказал Волчков.
Такие системы, как отметил биолог, уже были созданы и развернуты профильными органами Китая, России и других стран. Они основываются на базе так называемой полимеразной цепной реакции (ПЦР).
"Это самый простой и быстрый по ответу тест, который можно создать. Образцом для него может служить сыворотка крови или любые другие физиологические жидкости, например, соскоб со слизистой, слюна. Из них выделяют РНК, производят реакцию обратной транскрипции, чтобы получить ДНК, и используют ее для размножения фрагментов генома вируса с помощью фермента-полимеразы", - пояснил ученый.
Сейчас, как отметил Волчков, медики оценивают масштабы распространения различных опасных инфекций, в том числе птичьего гриппа или лихорадки Эбола, используя инфракрасные камеры и другие системы наблюдений, позволяющие отслеживать внешние симптомы болезни. В случае с коронавирусом 2019-nCoV, для которого характерен длительный инкубационный период и "заурядный" характер течения болезни, схожий с гриппом, сделать это достаточно затруднительно, особенно до того, как его носитель уже успеет вступить в контакт с другими людьми.
"ПЦР-диагностика пока остается самым быстрым способом обнаружения коронавируса. Она позволяет детектировать ничтожные его количества в физиологических жидкостях за очень короткое время. С другой стороны, симптомы могут проявляться не у всех носителей коронавируса из-за инкубационного периода длиной в несколько дней. Поэтому если выяснится, что на борту самолета летел инфицированный пассажир, и его диагноз подтвердится, то в карантин попадут все его попутчики", - подытожил ученый.
Более десятка российских компаний уже зарегистрировали или находятся в процессе регистрации в Росздравнадзоре тест-систем на коронавирусную инфекцию.
Некоторые из тестов, как заявляют производители, дают предварительные результаты за 10–15 минут, другим же требуется несколько дней.
Одни стоят несколько тысяч, другие обойдутся в 100 рублей. По оценкам экспертов, когда эпидемия коронавируса в России достигнет пика, ежедневно будет необходимо проводить более миллиона тестов. Насколько российские производители готовы к таким объемам и как работают тесты — подробнее в нашем материале.
Как устроены тесты на Covid-19. Научное обоснование
Тест-системы бывают двух видов. Первый и основной метод исследования на коронавирус, используемый в России сейчас, — это ПЦР (полимеразная цепная реакция), определяет генетический материал вируса. Тест можно проводить на образцах, взятых из дыхательных путей человека, полученных различными методами, включая мазок из носоглотки или образец мокроты. Тестирование занимает от нескольких часов до двух дней.
Тесты ПЦР выпускаются уже многими компаниями, и это то, что сейчас делается в лабораториях, когда доставляется образец и анализируется так называемая ОТ-ПЦР (обратная транскрипция полимеразной цепной реакции). ОТ-ПЦР-тест, проведенный с мазками из горла, надежен только в первую неделю болезни. Позже вирус может исчезнуть в горле, в то время как он продолжает размножаться в легких.
Для инфицированных людей, прошедших тестирование на второй неделе, в качестве альтернативы можно использовать материал из глубоких дыхательных путей, взятый с помощью всасывающего катетера, или же отхаркивающий материал (мокрота).
ПЦР с обратной транскрипцией
Одноцепочечную молекулу РНК в ходе реакции обратной транскрипции превращают в комплементарную ДНК и амплифицируют уже одноцепочечную молекулу ДНК, используя традиционную ПЦР. Метод ПЦР основан на многократном избирательном копировании определённого участка нуклеиновой кислоты ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro). При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце. Точность тестов определяется качеством выбранных реагентов. Разные производители выбирают из последовательности РНК вируса некоторый участок, который является специфичным для COVID-19 и по нему проводят реакцию.
FDA одобрило новый тест Abbott Labs, в котором вместо ОТ-ПЦР используется технология петлевой изотермальной амплификации нуклеиновых кислот (LAMP). Поскольку для этого не требуется длительных циклов чередования температур, этот метод может дать положительные результаты всего за 5 минут и отрицательные результаты за 13 минут.
В настоящее время в США насчитывается около 18 тысяч приборов для проведения LAMP, и Abbott планирует увеличить производство до 50 тысяч тестов в день.
Второй тип тестов направлен на выявление антител – то есть на ответ организма на вторжение вируса.
У нас ответ проявляется в виде выработки иммуноглобулина в острой стадии. В течение семи-десяти дней в организме выявляется иммуноглобулин M, а дальше иммуноглобулин G. Сейчас в эти наборы включены иммуноферменты — берется капля крови, добавляется буфер и на такой полоске определяют, есть в крови иммуноглобулины или нет.
Если их нет, значит, человек не перенес инфекцию или диагностика оказалась слишком ранней. Если иммуноглобулин М — значит, пациент в острой фазе, то есть инфекция есть прямо сейчас или только-только закончилась. Если иммуноглобулин M и G или только G, значит, инфекция перенесена и выработан определенный иммунитет, есть антитела.
Данный тип тестов представлен в двух форматах: экспресс-тесты на антитела (ИХА), которые разрабатывает, например, компания DRD Biotech, и обычный иммуноферментный анализ (ИФА), который с одной стороны определяет, встречался ли человек с вирусом (есть ли антитела), с другой стороны, показывает, что у него может быть иммунитет.
Российские тесты для выявления коронавируса
Сегодня во всем мире насчитывается более 1,2 млн заболевших. В России, по оценкам экспертов, пик эпидемии придется на вторую половину апреля. Именно в этот период потребность в тестах будет максимально высока.
25 компаний, работающих в том числе в рамках HealthNet, уже предложили свои решения в борьбе с коронавирусной инфекцией. Среди них:
Предпринимаются все возможные усилия для того, чтобы быстро и оперативно менять регуляторную среду и ответить на вызовы коронавируса.
Это касается и предложений Минздрава по введению электронного документооборота в нашей сфере, и организации и проведения клинических исследований, и ускорения всех разрешительных процессов, и конечно, ускорения согласования всех законопроектов по вопросу применения различных не зарегистрированных на сегодняшний момент медицинских изделий для диагностики.
Это все максимально приближает нас к точке, когда у нас не просто появится надежда, а когда у нас будут возможности сказать, что мы знаем, как бороться с коронавирусом.
| Подготовка к исследованию: |
|
Внимание! Недопустимо использование ножниц для обрезания рабочей части зонда! Это может привести к перекрёстной контаминации клиническим материалом и, как следствие, получению ложноположительных результатов.
Условия подготовки пациента при исследовании аспирата из трахеи, мокроты, бронхоальвеолярного лаважа определяет лечащий врач.
Пробирку с биоматериалом поместить в прозрачный полиэтиленовый пакет с застежкой zip-lock. Пакет герметично закрыть. Хранить и транспоровать не более 72 часов при температуре +2+8 о С.
Срок исполнения: до 5 к.д.
Метод исследования: Полимеразная цепная реакция (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией. Аналитическая чувствительность составляет 1*10^3 ГЭ/мл.
Коронавируы – это большая группа РНК содержащих вирусов, которые могут вызывать различные заболевания как у людей, так и у животных.
Изучение коронавирусов началось в 1960е годы XX века, когда была доказана их связь с развитием респираторных инфекций. Заболевания, вызванные обычными сезонными коронавирусами, не имеют особенных клинических проявлений и ничем не отличаются от других ОРВИ.
В первые месяцы 2020 года мир охватила пандемия, вызванная новым коронавирусом SARS-CoV-2. У 20% заболевших наблюдается развитие пневмонии с формированием дыхательной недостаточности. Наиболее тяжелые случаи требуют проведения респираторной поддержки, искусственной вентиляции легких и интенсивной терапии. Заболевание, вызванное новым коронавирусом, получило собственное название: CoronaVirus Disease 2019 (COVID-19).
Показания к назначению исследования:
- диагностика инфекции COVID-19, вызванной коронавирусом SARS-CoV-2
- сдать биологический материал на обследование могут только лица, не имеющие признаков простудных заболеваний и не контактировавшие с людьми, инфицированными COVID-19;
- при заказе услуги обязательно предъявление паспорта; при обследовании детей до 14 лет – паспорта законного представителя (родителя, опекуна) и свидетельства о рождении ребенка;
- исследование НЕ может быть проведено на условиях анонимности;
- при оформлении заказа на выполнение исследования обязателен сбор эпидемиологического анамнеза пациента (сведений о посещении зарубежных стран, о возможных контактах и прочее)
Обследование пациентов, имеющих симптомы простудных заболеваний, осуществляют в рамках системы государственной и муниципальной программ обязательного медицинского страхования в соответствии с действующими нормативными документами. Если у Вас или у Ваших близких повышена температура, появился кашель, боли в мышцах, возникло чувство заложенности в грудной клетке и стало трудно дышать, незамедлительно обратитесь за медицинской помощью!
Референсные значения (вариант нормы):
| Параметр | Референсные значения |
|---|---|
| РНК SARS-CoV-2 (COVID-19) | Не обнаружено |
Выявление РНК SARS-CoV-2 свидетельствует о наличии возбудителя.
Мы принимаем на исследование биоматериал, собранный пациентом самостоятельно. Оформление заказа происходит на странице сайта, документы и наборы для самостоятельного взятия сотрудник лаборатории доставит к вам домой. Вы самостоятельно произведете взятие мазка из зева, заполните необходимую документацию и бесконтактно передадите пробы в лабораторию.
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; с какого сайта или по какой рекламе; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения ретаргетинга и проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.
Copyright ФБУН Центральный НИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, 1998 - 2020
! Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; с какого сайта или по какой рекламе; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения ретаргетинга и проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.
— Константин, давайте с вами поговорим про тестирование. В чём проблема тестирования на коронавирус?
— Нет особой проблемы. Есть проблема вообще тестирования. То есть вы хотите определить очень небольшое количество какого-то инородного агента, например по рибонуклеиновой кислоте или по белкам, в случае вируса на фоне очень большого количества молекул, которые находятся в биологической жидкости.
— То есть просто мусора.
— Мусора, да. И сделать вы хотите это точно. У вас может быть ложноположительная реакция — вы говорите, что есть возбудитель, а его на самом деле нет. А есть другая ошибка, реакция ложноотрицательная — вы говорите, что нет возбудителя, а он есть. Цена вопроса, особенно в теперешней ситуации, велика. Поэтому вы хотите сделать тест надёжным. Кроме того, он должен быть сертифицирован, он должен показывать определённую точность, должен быть быстрым, дешёвым, он должен работать как часы, что очень важно. Чтобы сделан не один раз на коленке, а массово произведён. Везде, где можно, должна быть соответствующая аппаратура поставлена, люди должны быть натренированы. Всё это означает, что должна быть система.
— Сейчас в России тестирование на коронавирус проводится одним-единственным способом — полимеразной цепной реакцией.
— С обратной транскрипцией — да.
— Почему?
— Я не знаю, почему. На самом-то деле есть два способа. Вирус — у него есть геном — нуклеиновая кислота, РНК или ДНК, и он запакован в белковую оболочку. И есть два способа тестирования наличия вируса. Вы можете определить наличие нуклеиновой кислоты, это первый вариант. И это делается с помощью такой цепной полимеразной реакции — очень изящной процедуры, которая позволяет при наличии информации о последовательности ДНК или РНК инфекционного агента амплифицировать, размножать специфические последовательности, соответствующие этому агенту, и потом просто детектировать наличие вот такой амплифицированной умноженной последовательности.
— Начали тестировать методом ПЦР — поправьте меня, если я ошибаюсь, — который, как правило, используется для, например, определения вирусной нагрузки. Для того, чтобы определить, сколько вируса.
— Он не количественный. В основном качественный. Есть варианты цепной полимеразной реакции, которая количественная.
— И есть другой принцип — антительный, то есть иммунно-ферментный анализ. Вот почему такой анализ на коронавирус не делается сейчас в России? Это же основной тест в мире.
— И да, и нет. В Китае и других странах тесты на основе цепной полимеразной реакции шире распространены, потому что они очень дешёвые. Их легко сделать, их легко имплементировать.
— ПЦР дешевле, чем ИФА?
— Для цепной полимеразной реакции теста вам ничего не нужно знать, кроме как иметь на компьютере последовательность генома вируса, а дальше вы совершаете некоторые процедуры, которые позволяют вам разработать эту систему. И есть соответствующая база, есть мощные лаборатории по всей стране, включая нашу, которые могут это поставить на поток. У нас клиники типа InVitro занимаются тем, что тестируют людей на различные заболевания с помощью этого теста. У вас вся процедура остаётся точно такой же. Единственное, что меняется, — это реагент, который необходим для определения вот этой конкретной нуклеиновой кислоты. Смотрите, это всё построено на красивом принципе комплементарности. Вы знаете: вот ДНК, двойная спираль. Одна цепочка соответствует другой. И, если вы знаете последовательность нуклеиновой ДНК или РНК в одной цепочке, вы можете разработать другую цепочку, которая будет к ней подходить. И всё, что вам нужно для детектирования коронавируса, — это найти тот участок, который будет подходить.
— То есть там цена исключительно вот в этом реагенте, который на какие-то конкретные нуклеотиды рассчитан?
— Да. Но чтобы это хорошо работало, есть тонкости. С антительными тестами есть проблема. В чём смысл антительного теста: у людей заболевших в кровотоке появляются возбудители, наша иммунная система отвечает на это заболевание производством антител. Антитела — это специальные белки, которые взаимодействуют с инородным агентом и помогают нам его инактивировать. Такое очень специфичное антитело узнаёт только антиген, которому оно соответствует. В нашем случае это будет коронавирус. Соответственно, если у кого-то была коронавирусная инфекция, в кровотоке будут антитела, специфические к этому вирусу.
— Нам нужно много биологического материала.
— И нам нужно детектировать эти антитела. Мы должны уметь их находить. Потому что так можно детектировать тех людей, которые, например, уже вылечились, но инфекция у них была. Они могли не знать, что больны, но у них образовались антитела, которые этот вирус порешили. Обнаруживать таких людей гораздо полезнее с точки зрения эпидемиологии и разработки методов борьбы. ДНК или РНК-вируса у них сейчас уже нет. Остались антитела. Это то, что обеспечивает наш иммунитет. Воспоминания организма и некий его способ бороться с инфекцией, если она вдруг возникнет.
— Удивительно, что основой этого теста являются воспоминания.
— Да. Но для того чтобы такой тест уметь сделать, вам нужно собирать у людей кровь и в этой крови детектировать наличие антитела, специфического к вирусу. Значит, у вас должна быть какая-то подложка, на которую вы кладёте поверхностные белки вируса. Вам нужно такой белок, этот S7, произвести методом генной модификации, выделить его в больших количествах и начать наносить на какие-то бумажки, чтобы потом можно было на эти пробы капать образцы крови различных людей, тестировать. Это в любом случае гораздо сложнее — вам нужно просто произвести большое количество вирусного антигена, знать, какой он, чтобы детектировать антитела.
— Насколько сейчас по всему миру эти тесты различаются? Вот наш анализ, который делается в России, такой же, как анализ, который делается в Италии?
— Есть некоторая опубликованная информация. Например, CDC, американский центр контроля заболеваний, просто предложили, сделали некий стандарт своего теста. Очевидно, что все остальные люди, которые занимаются разработкой этих тестов, используют эту информацию для того, чтобы сделать свои клоны, но, возможно, они это дело улучшают. Касательно наших тестов. На самом деле никто же не делал такой бенчмаркинг.
— Нужно ли тестировать всех? Испанцы взяли и всех протестировали.
— Я совершенно не понимаю, для чего это было нужно, если у людей нет симптомов.
Тот факт, что я вчера был здоров, не означает, что сегодня я не заболел. Поголовное тестирование, кроме того, что будет огромная нагрузка на систему здравоохранения, вряд ли что-то даст.
— Насколько Россия готова к масштабному тестированию?
— По моему опыту, по крайней мере в Москве развёрнута сеть коммерческих клиник, есть Институт эпидемиологии, в котором поставлены на поток такого рода анализы — не в связи с коронавирусом, но их достаточно легко перепрофилировать. Другой вопрос — если тестировать всех, то и эту возможность очень скоро мы насытим. И будут проблемы.
— Как вы думаете, сколько будет сделано тестов?
— Нет проблем перевести это в десятки тысяч, я не вижу проблем на уровне страны. Но я и не вижу необходимости это делать. Тест нужен для подтверждения диагноза, а не просто для того, чтобы приобрести некое спокойствие и дальше потом ходить на работу и нарушать все возможные правила.
— Лежит человек в Коммунарке. Предполагается, что у него может быть коронавирус. И действительно, первый тест показывает коронавирус. Зачем ему делают ещё три теста? Или, например, первый тест не показывает коронавирус. Зачем делают два последующих?
— Если вы рассмотрите геном вируса, там довольно много генов, это всё-таки очень большой вирус, один из самых больших РНК-геномов. И следует смотреть на наличие положительного ответа по нескольким участкам вирусного генома. Потому что, если вы смотрите только на один участок, вы можете ошибиться. И стандартная система действует так: вы смотрите на два места, если оба отрицательных — всё хорошо, если оба положительных — всё плохо, если положительный и отрицательный, вы хотите независимую лабораторию, которая бы это верифицировала, повторяете это ещё раз и т.д.
— Как будет развиваться ситуация с эпидемией в России?
— Очевидно, что будет очень большой рост в ближайшие недели, а может быть, и месяцы. В Нью-Йорке сейчас больше 10 тысяч заболевших. Мы такие же, как Нью-Йорк. Почему должно быть по-другому? Вопрос идёт о порядковом росте. Если не заболевших, то людей с положительным диагнозом.
Мы, конечно, охраняемая Богом страна, но почему у нас должно быть 500, а в других местах десятки тысяч?
На самом-то деле вот здесь интересная научная часть и начинается. Если бы было широко организовано серологическое тестирование, вы могли бы оценить, сколько людей уже прошло через это. И именно вот по этой прослойке можно будет предсказывать, когда начнёт всё загибаться — когда новые случаи будут появляться с меньшей частотой, потому что просто вирусу негде будет больше жить.
— Вы говорите, если бы у нас было серологическое тестирование. А почему у нас его нет?
— Потому что, в отличие от теста с цепной полимеразной реакцией, которая позволяет вам такой плагин просто сделать — вы взяли другую нуклеотидную последовательность и используете её в стандартных наборах для детекции коронавируса, — тесты серологические, ИФА, иммунологические тесты требуют гораздо большей предварительной работы по получению антигена.
— Но они же есть по всему миру. Есть корейские тесты.
— Да, но их всё равно нужно произвести. Я, кстати, не знаю, насколько широко это всё делается. Первые появились в конце февраля, насколько я понимаю. Всё равно было существенное опоздание.
— Говорят, сейчас на каждой бензоколонке в Германии можно взять и себя протестировать.
— Не знаю. Мы же не можем теперь туда поехать, чтобы сказать, так это или нет. Если бы это было так, об этом точно рассказали бы.
— Мы действительно живём в ситуации, когда никто ничего не понимает.
— Да, я думаю, что так. И со всех сторон идёт различная информация. В конечном счёте всё равно всё станет относительно понятно, но задним числом. Мы почти ничего не можем предугадать.
— Но тем не менее вы же смотрите на то, что происходит во всём мире, видите какую-то определённую модель, которая развивается. Она развивается там, в Италии, вот таким образом. А в Китае эпидемия закончилась. Она почему закончилась?
— Расхожее утверждение, что были применены жёсткие карантинные меры, которые помогли по крайней мере остановить вспышку. Это не означает, что она не может начаться опять.
— Вы в это верите?
— Карантин должен работать, это правда. Это показывает любая математическая модель.
— Мог быть вирус сделан в лаборатории?
— Нет. В лаборатории так всё сложно делать. Все используют этот пример, что был сделан мозаичный вирус, когда был поменян рецептор, и показано было, что эпителиальные клетки могут в лаборатории заражаться.
— Была публикация, где было сказано, что действительно сделана попытка в лаборатории воспроизвести. Что было сделано?
— Ещё раньше, в 2002 году, была вспышка похожего вируса, назывался он SARS. Тоже есть геном и прочее. Вирус, который раньше на людях не практиковался, а теперь почему-то приобрёл такую способность. Хотя известно, что такие вирусы живут на этих несчастных мышах. А тот, кто на мышах живёт, обычно на человеке не живёт. И вы, сравнивая последовательности генов двух этих вирусов и понимая в целом, что способность заразить клетку связана с наличием на клетке рецепторов для вируса. У вируса есть какие-то шипики, они взаимодействуют с клеткой, после такого взаимодействия вирусно-генетический материал попадает внутрь клетки.
— Вирус должен эту клетку узнать?
— А они могут потом раз — и перелететь?
— Нет. Дело в том, что, если мы возьмём теперешний вирус, количество геномов которого сейчас уже зашкаливает, мы можем сравнить последовательность генома этого вируса с имеющимися в природе изолятами. Они не идентичные, но близки, и мы можем показать, что по всей длине генома вируса потихонечку накапливаются какие-то изменения относительно природных вариантов. Но это не было вставкой какого-то чужеродного материала — вот прямо посредине.
— То есть всегда вставку можно увидеть?
— Да, конечно. Потому что вставка имеет другую последовательность.
— Получается, сейчас нет ни одного искусственного вируса?
А здесь вы даже не знаете, что вам нужно сделать. Мы не можем объяснить, почему этот вирус такой. Посмотрев на мышиный вирус, или на верблюжий вирус, на MERS, или на этот конкретно, мы не можем объяснить, что произошло. Мы не понимаем, почему этот вирус вдруг раз — и перекинулся на человеческую популяцию. Они все родственные. Представьте себе, что некий длинный текст, который. если вы их начнёте сравнивать друг относительно друга, то в пределах 80%, может быть, даже 90% букв они будут совпадать. Но много букв, которые отличаются. В итоге у вас на геном в 30 тысяч различий будет, я не знаю, сотни. Почему и какое из этих различий ответственно за новое свойство, мы не знаем.
Читайте также: