Как работает новый вирус

Про механизм работы вируса - знал только кратко: это присоединение вируса к клетке, впрыскивание в нее своего кода в через РНК с последующим воспроизводством клеткой этих вирусов. Оказывается, в подробностях все выглядит как научная фантастика.

Наукой описано около 6 тыс. видов различных вирусов. А считается, что их существует более 100 млн. Это самая многочисленная биологическая форма, но не жизни. И на такое утверждение и мнение есть повод:
- вне клеточных структур вирусы ведут себя не как живые объекты, а как частицы биополимеров;
- в вирусах полное отсутствие основного и энергетического обмена веществ, это пустышки из белка;
- отсутствие системы размножения (деления, воспроизводства). Для размножения нужна сторонняя клетка.
Есть даже формулировка, где вирусы называют комплексом органических молекул и соединений, которые взаимодействуют с живыми организмами. Но взаимодействие именно паразитическое, слаженное, как по алгоритму. Об этом ниже.

Есть множество вирусов, поражающие все живые организмы на Земле: растения, животные и даже грибы. Обо всех видах вирусов даже кратко рассказать в рамках одной статьи невозможно, поэтому остановимся на вирусе гриппа. Коронавирус относится как раз к этой группе.

Вирус гриппа представляет из себя сферу из белков и липидов, а внутри содержится РНК, белок, который несет в себе код о сборке вирусов для клетки-хозяина. На первый взгляд безобидная структура, но. В оболочке вируса гриппа три белка, которые и являются разрушителями всех защит организма, куда попадают вирусы.

1. Гемагглютинин. Это белок, с помощью которого вирус прикрепляется к клеткам. Так же вирусологи пишут, что этот белок умеет находить рецепторы клеток, к которым и старается прицепиться вирус. Существует 16 разновидностей этого соединения. Именно к этим чужеродным белкам вырабатываются антитела нашей иммунной системы в зависимости от штамма гриппа.

2. Нейраминидаза. Это самый страшный и коварный механизм вируса. Соединение умеет разрушать слизистые оболочки, в частности, дыхательных путей и тем самым облегчает проход вирусов к клеткам. Она отвественна за разрушение мембраны клетки и тем самым способствует проникновению РНК вируса в цитоплазму клетки. А после сборки вирусов внутри клетки – способствуют выходу вирусов из клетки, тем самым приводя к окончательному ее разрушению.

Существует 10 видов этого соединения. Если бы не нейраминидаза, то такого лавинообразного размножения вирусов не происходило бы и вирус гриппа для человека был бы не страшен. Мы бы про него, возможно, никогда бы и не узнали.

Точность сборки так называемых нуклеокапсид (вирусной частицы без оболочки) происходит без ошибок. Попадание двух одинаковых сегментов в один нуклеокапсид невозможно. И это пока не могут объяснить ученые.

Важный момент: если в клетку проникло два разных штамма вирусасов, то они могут обмениваться цепочками РНК (рибонуклеиновая кислота) и на свет появятся новые штаммы гриппа.

Время, занимаемое от момента проникновения РНК в клетку и до выхода новых вирусов – занимет всего 6-8 часов. А пик размножения вируса наблюдается между 24 и 72 часами с момента попадания на клетки тканей дыхательных путей.

После выхода вирусов из клеток, клетки погибают и этот материал нашему организму необходимо вывести (иначе добавится еще и бактериальная инфекция, т.к. разрушенные клетки – это питательный материал для бактерий). Организм запускает воспалительный процесс через выработку цитокинов: к этим местам направляются еще и фагоциты.

Страшно массовое проникновение вируса гриппа внутрь организма. Вирусы разносятся по крови и от их разрушительной деятельности страдают прежде всего крохотные сосуды, в особенности снабжающие нейроны кислородом.

Как же борется наш организм с вирусом гриппа? В первую очередь вырабатываются антитела, которые покрывают вирусы гриппа и препятствуют его присоединение к клеткам. Кроме выработки антител, прилипающие к гемагглютинину, в поврежденных вирусом местах организма появляются активные формы кислорода (АФК), которые разрушают белки (протеолиз). Под разрушение попадают как белки вирусов, так и собственные ткани. Это приводит к появлению окисленных веществ, в том числе и токсинов. Это тоже механизм защиты от вирусов. Да, приходится страдать всем системам организма, но это вынужденная мера, особенно когда не хватает антител для блокирования всей вирусной массы.

Т.к. наибольшее число в вирусной атаке происходит в тканях горла, в бронхах, легких, то в особо критических случаях может привести к сильным воспалением, отекам и даже к пневмонии.

Наука создавала препараты, которые были направлены на борьбу с белками, содержащимися в вирусах. Препараты были созданы для блокирования М2-белка. Но оказалось, что они эффективно противостояли только штамму гриппа А. А грипп мутирует каждый год. Есть препараты, ингибиторы нейраминидазы у вирусов гриппа. Препараты, блокирующие ее разрушительное действие на мембраны клеток. Но препараты эффективны только в течении 48 часов после заражения. Все остальное считается неэффективным.

Какой вывод можно сделать из этой информации? Вирус гриппа коварен, его механизм таков, что можно подумать, что он создан инженером-химиком. Вирус – это не живая единица. Его можно назвать нано-машиной с вложенной программой на уровне кодов в белках. Наномеханизм с набором белков-ферментов (отмычек, направленных на взлом защитных функций клеток и тканей).

Есть вирусы, которые умеют проникать даже сквозь прочную хитиновую оболочку клеток грибов. Миллионы лет эволюции? Но как по-сути неживая единица материи может эволюционировать, если сама ничего не производит? Для нее все собирается в клетке-хозяине, куда вирус сбрасывает только свой код для сборки. Код управляемого алгоритма не может быть создан из хаотического процесса. Давно ходят слухи, что вирусы могут создаваться в лабораториях.

Понятно, что успешно противостоять вирусам гриппа может организм с наивысшей степенью состояния иммунной системы. У людей старшего возраста все уже не так хорошо, есть еще и множество хронических заболеваний, которые при гриппе активируются.

Есть ли какие-то советы, кроме обывательских (которые и так знает почти каждый)? Меня в этой информации заинтересовал факт наличия механизма ионного насоса (при встраивании М2-белка в мембрану клетки). Вирус перекачивает в себя положительный заряд, тем самым окисляясь все больше. По логике, если среда (межклеточная жидкость) вокруг него будет более щелочной, с большим отрицательным ОВП (окислительно-востановительным потенциалом), то процесс ионного насоса у вируса может работать не так эффективно.

Получается, что если обрабатывать слизистую раствором простой пищевой соды, то это может как-то помочь. Т.е. вероятно щелочная среда для вирусов блокирует или ослабляет их разрушительную деятельность. Полоскать содой – это первый совет многих врачей. Но про этот механизм на уровне биохимии они и сами не знают.

Эта информация – выжимка простыми словами из более сложных описаний биохимиков и вирусологов. Надеюсь, она кому-то будет интересна для развития кругозора. Ведь столько процессов вокруг мы не понимаем, а просто слепо доверяемся правилам.

Можете поддержать автора, пройдя по ссылке на дубликат статьи - там тоже есть комментарии.

Группы в соцсетях и другие площадки, где выкладываются ссылки на материалы журнала:
ВК-sibved
ФБ-sibved
Яндекс.Дзен

Использование материалов журнала для youtube-каналов – только с разрешения и согласования с автором (с).

На сегодняшний день на Земле проживают порядка 7,5 миллиарда человек. Это много, но если сравнить человеческую популяцию с популяцией муравьев, цифры окажутся просто несопоставимыми. Если верить расчетам, численность этих насекомых на планете составляет 10 тысяч триллионов, но даже это огромное число меркнет по сравнению с количеством единиц формы жизни, причинившей человечеству столько же бед, сколько и пользы. Эта форма жизни — вирусы.

Вирус не является ни микроорганизмом, ни клеткой, это особая молекула ДНК или РНК с белковой оболочкой, лишенная способности воспроизводиться вне клеток живого организма. Также вирус можно сравнить с программным кодом, исполняющимся внутри клетки-хозяина. Вирусы настолько малы, что одна капля воды может содержать их около миллиона. Если же посчитать их общее количество в природе, число получится поистине астрономическим — 10^39. Только представьте: это в 100 миллионов раз больше, чем всех звезд в видимой Вселенной.

Откуда взялись вирусы и как они работают?

Вирусы — едва ли не самая древняя форма жизни на Земле. Они появились более 4 миллиардов лет назад, когда наиболее сложные органические молекулы получили способность реплицировать свои копии в первичной жидкой среде. Некоторые из них со временем обзавелись прочной оболочкой, положив начало развитию клеточных форм — микроорганизмам, другие так и остались в примитивном состоянии. Эти оставшиеся и стали вирусами.

Есть и другие гипотезы. Согласно одной из них, вирусы — это обособившиеся фрагменты кода сформировавшихся клеток, которые в процессе эволюции приобрели белковую оболочку, а заодно и способность заражать другие клетки.

Есть также гипотеза, согласно которой вирусы образовались из выродившихся микроорганизмов. Так или иначе, вирусы не могут размножаться во внешней среде, они ведут исключительно паразитическое существование. Цель у вируса одна — репликация. Проникнув в клетку, вирус первым делом пытается перезаписать ее генетический код, чтобы она начала производить нужные для репликации белки. Если это ему удается, зараженная клетка начинает восприниматься иммунной системой как чужеродная. В результате атаки иммунной системы клетка погибает, а копии вируса выходят наружу и начинают искать новые клетки.

Существует великое множество видов вирусов. В большинстве случаев они занимают в природе определенную нишу, например, вирус оспы опасен только для человека. Есть вирусы, поражающие исключительно растительные клетки, другие представляют угрозу для определенных видов животных. Однако бывает и так, что вирус мутирует, обретая способность заражать как людей, так и животных, причем последние необязательно заболевают, оставаясь носителями.

Эта способность быстро мутировать затрудняет борьбу с вирусами, но самая большая проблема заключается в том, что для своего размножения вирусы используют естественные клеточные механизмы. Иными словами, чтобы уничтожить вирус, потребуется уничтожить и пораженную им клетку. Поэтому для борьбы с вирусами в основном применяют вакцинацию, позволяющую выработать устойчивость организма к конкретной вирусной инфекции. Исключение составляют так называемые социальные инфекции, в группу которых входит ВИЧ, герпес и некоторые гепатиты.

Несмотря на всю свою непривлекательность, в существовании биосферы вирусы играют немаловажную роль, регулируя сложные биохимические процессы и тем самым поддерживая баланс в различных экосистемах.

В какой мере это применимо к человеческой популяции? В такой, в какой человек смог выделиться из животной среды. Идеальным вариантом было бы мирное сосуществование человека с окружающей его средой, но пока что такой сценарий выглядит едва ли не фантастическим.

Как отличается геном китайского и российского вирусов? Он мутировал?

Андрей Комиссаров: Во всех вирусах происходят мутации, потому что когда биологическая система размножается, она должна копировать информацию. Когда люди размножаются, происходит копирование генетической информации. То же самое у вирусов. Но они отличаются тем, что не умеют исправлять возникающие ошибки. Любой вирус существует в виде нескольких штаммов. Но мутации могут быть интенсивными и незначительными. Геном SARS‑CоV‑2 состоит из 30 тысяч знаков. Представьте себе слово из 30 тысяч букв. В штаммах российского и уханьского коронавирусов всего пять значимых замен, это довольно мало для 30 тысяч знаков. Между разными штаммами гриппа таких замен бывает гораздо больше.

Чем SARS-CоV-2 отличается от коронавирусов SARS и MERS, которые тоже спровоцировали эпидемии, но не в таких масштабах?

Андрей Комиссаров: Главное его отличие - это заразность, он легко передается от человека к человеку. Статистика летальности по MERS значительно выше, то есть он опаснее, чем SARS‑CоV‑2, но менее заразный. По результатам генетического анализа установлено, что SARS‑CоV‑2 - это бета-коронавирус зоонозного происхождения, который по последовательности своего генома больше похож на своего предшественника SARS, процентов на 80. Основным природным резервуаром коронавируса являются летучие мыши. Людям он передался, вероятно, через промежуточного хозяина, возможно, панголина.

Вы исключаете искусственное происхождение вируса?

Андрей Комиссаров: Я отношусь к этому скептически. В 2015 году была опубликована статья о совместных исследованиях американских и китайских ученых. Они изучали коронавирусы летучих мышей, модифицировали их методами генной инженерии. Это в вирусологии довольно распространенная практика. Эксперименты проводятся, чтобы лучше понять какую-то функцию: специально создаются мутации, нарушается функционирование кусочка генома, или, наоборот, добавляется новый. Вирусы, с которыми проводились эксперименты, не похожи на SARS-CоV-2 по последовательности геномов.

Кроме того, в геноме SARS-COV-2 есть участок - кодирующий белок Spike. Этот белок отвечает за проникновение вируса в клетку. В его составе есть необычный фрагмент - так называемый полиосновный сайт расщепления, позволяющий вирусу размножаться в более широком спектре клеток. Сходный участок есть у вирусов гриппа птиц, и он природного происхождения. Ранее науке не было известно, что такой сайт расщепления может работать у коронавирусов.

Широкая публика всегда довольно слабо следила за вирусологическими исследованиями, за тем, как возникают новые вирусы и как они преодолевают межвидовые барьеры. А возникают они довольно часто, просто среди них не все такие агрессивные, как новый коронавирус. Видеть в пандемии конспирологическую основу, наверное, более комфортно. Психологически легче связать ее с действием каких-то негодяев, чем признать, что человечество со всем его научно-техническим прогрессом оказалось беззащитно перед угрозой.

Тогда почему все-таки первая вспышка была в Китае?

Андрей Комиссаров: В Китае обитает много видов летучих мышей, которые являются природным резервуаром самых разных коронавирусов. В 2018 году была опубликована научная статья о том, что у людей, которые живут вблизи пещер и контактируют с летучими мышами, в крови есть антитела к этим вирусам. То есть факт передачи заболевания от животных к человеку ранее уже был. Также в Китае очень много рынков, на которых продаются экзотические животные. Санитарные условия на них оставляют желать лучшего. Это местная культурная особенность Юго-Восточной Азии, которая не встречается в России, Западной Европе, США. Кстати, именно с птичьими рынками, где продаются живые животные, связано возникновение ряда штаммов высокопатогенного гриппа.

Почему все по-разному переносят COVID-19? Это связано с мутацией вируса?

Андрей Комиссаров: Пока нет таких научных данных. Скорее всего, это связано не с мутациями самого вируса, а генетическими особенностями пациентов.

Сейчас общество испытывает большую потребность в достоверных научных знаниях. Но оно не учитывает, что для них требуется время. А времени этого нет. Поэтому многие медийные сообщения основаны на препринтах - черновиках научных статей. Есть такая практика - публикация черновиков для того, чтобы показать коллегам, чем занимается группа ученых. Но это непроверенная информация, не подвергнутая критике со стороны других ученых. Поэтому ко всем таким вещам нужно относиться с осторожностью.

Недавно вышел препринт статьи об исследованиях мутаций в человеческом гене, который кодирует белок, с которым связывается вирус. Авторы предполагают, что мутации в этом белке отвечают за чувствительность к инфекции у разных людей. Называется он ACE 2 - ангиотензинпревращающий фермент, участвует в регуляции артериального давления человека и является рецептором, то есть тем белком, с помощью которого SARS-CоV-2 проникает в клетки.

Был препринт, что люди со II группой крови чаще с осложнениями переносят коронавирус. Это так?

Андрей Комиссаров: Я его не видел, но хотел бы подчеркнуть, что любой препринт - это черновик. Возможно, сами авторы найдут какие-то недостатки в своем исследовании. Или коллеги на них укажут. Надо следить за жизнью препринта: он может превратиться в рецензированную статью, а может и нет.

Как передается вирус?

Андрей Комиссаров: Так же, как ОРВИ. Заразиться можно воздушно-капельным и контактным путем. Вирусные частицы попадают в воздух с выделениями от зараженного человека при кашле, чихании. То есть вирус находится в каплях. От их размера зависит расстояние, которое они преодолеют. Чем крупнее капля, тем быстрее она упадет. Как правило, при кашле или чихании расстояние бывает не больше 1-2 метров.

Вирус сохраняется на поверхностях?

Андрей Комиссаров: В экспериментах показано, что вирус, нанесенный на пластик или сталь, может сохраняться до трех дней. Но количество инфекционных вирусных частиц на поверхностях со временем уменьшается. Вирус может сам оставаться, но снижается его способность заражать. Например, вирус атипичной пневмонии на пластике может сохраняться до 9 дней. Однако нужно отличать реальные условия жизни от идеальных, в которых проводятся эксперименты. Одно дело, если вирус поместили на пластину, защитили со всех сторон, другое - если поверхность, на которой он находится, подвергается воздействию ультрафиолета, колебаниям температуры, влажности. В таких условиях вирус может быстрее терять свои инфекционные свойства.

Чего боится SARS-CоV-2?

Андрей Комиссаров: Коронавирус SARS-CоV-2 и его родственники эффективно уничтожаются при обработке 70% этанолом, 0,5% перекиси водорода, хлоркой. Эффективны вещества - детергенты, которые входят в состав моющих средств. А вот хлоргексидин не продемонстрировал эффективность к коронавирусу.

Когда-нибудь появится коллективный иммунитет к COVID-19?

Андрей Комиссаров: На этот вопрос сложно ответить, потому что прошло слишком мало времени. Исследования показывают, что к дальним родственникам SARS-CоV-2, сезонным коронавирусам, формируется довольно нестойкий иммунитет. Например, коронавирусом NL63 (о нем неспециалисты не знают) можно переболеть несколько раз в течение одного эпидемического сезона.

Вы можете назвать сроки окончания эпидемии в России?

Андрей Комиссаров: Скорее всего, заболеваемость начнет снижаться летом, но, вероятно, что вирус SARS-CоV-2, который вызывает заболевание COVID-19, вернется к нам осенью. То есть он не исчезнет, а станет сезонным. В 2009 году человечеству пришлось столкнуться с так называемым свиным гриппом (вирусом гриппа A(H1N1)pdm09), теперь люди им болеют каждый год, но он стал менее агрессивный. Помимо SARS-CоV-2 есть другие коронавирусы, и они тоже сезонные. Они неопасные, мы ими болеем 3-4 раза в год, но не исключено, что в прошлом, когда они появились, тоже вызвали пандемию.

Как информация о SARS-CоV-2, которую получили в НИИ гриппа, поможет справиться с эпидемией?

Андрей Комиссаров: То, что мы сделали, это маленькая часть очень большой международной работы по генетическому анализу. Вообще-то изучаем грипп, и обычно мы генетическую работу делаем по гриппу, но сейчас все лаборатории глобальной сети надзора за гриппом переориентированы на работу с коронавирусом. Полученные нами данные пойдут в общий пул данных, на который опираются ученые всего мира, работающие над созданием вакцины и лекарств от нового коронавируса. Мы выполняем роль глаз и ушей, говорим, как вирус меняется.

И это делают сотни лабораторий по всему миру. И когда эти данные агрегируются, то становится понятно, на какие участки лучше нацеливать тест-системы, например. Если тест-система работает на какой-то участок, где очень много мутаций возникает, то она будет работать хуже. То же самое касается и вакцин.

ФГБУ НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева Минздрава России с 1971 года является признанным Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) национальным центром по изучению гриппа и ОРВИ. В этом году стал вторым в Европе по количеству генетически охарактеризованных вирусов гриппа после Великобритании. Институт вошел в состав пилотного проекта ВОЗ и представляет нашу страну в глобальном проекте по исследованию респираторно-синцитиального вируса.

No media source currently available

Компьютеры Кабинета министров Украины, Киевской городской администрации, международного аэропорта "Борисполь", десятков банков, частных и государственных компаний в Великобритании, Нидерландах и российской "Роснефти" стали жертвами новой масштабной хакерской атаки. Компьютеры оказались заражены вирусом-вымогателем, который в обмен на расшифровку заблокированных данных требует внести выкуп – в биткоинах.

Основатель украинской криптобиржи KUNA Михаил Чобанян рассказал Настоящему Времени, что вирус распространяется через электронную почту и одно открытое приложение к письму может заразить целую корпоративную сеть.

— Поскольку Украина первая начала сообщать о том, что распространяется вирус, так уж получилось, то, наверное, вам и отвечать за всех. Скажите, вы понимаете сейчас, какой ущерб?

— Собственно говоря, сейчас задача №1 – это понять вообще, что происходит, потому что информация льется из разных источников, мы уже знаем, что в Запорожской области атакованы и облсовет и всевозможные государственные учреждения, крупные предприятия и так далее, это информация буквально 10 минут назад. Сейчас задача №1, повторюсь, – это вообще понять, что происходит.

Мы уже установили, что распространяется вирус через почту, то есть он заражает корпоративные сети, он попадает в облачное хранилище, и таким образом распространяется. То есть банально вы получаете имейл от своего банка или какого-нибудь крупного контрагента с каким-то приложением к вашей почте. Если клиент или сотрудник не понимает, что он делает, он нажимает, его открывает и, тем самым, он заражает полностью всю сеть.

— Два-три клика, да?

— Да, буквально это два-три клика, это все, повторюсь, только на Windows, это то, что мы уже установили. Но масштабы, к сожалению, пока оценить очень сложно, потому что собираем пока только информацию. Мы уже сейчас установили несколько ноутбуков в Киеве, они оперативно сейчас доставляются в наш штаб. Мы их передадим нашим техническим специалистам, чтобы посмотреть, на самом деле это Petya или не Petya, потому что есть уже информация, что это модифицированная разновидность атаки Petya, поэтому стандартные методы дешифровки, которые использовались для Petya, уже не работают. Поэтому сейчас мы будем смотреть, технические специалисты, что можно сделать и дальше будем уже делать какие-то выводы.

— Развейте первую версию, которая у меня появилась, что вирус заражает, в первую очередь, тех пользователей, которые используют пиратское обеспечение. Я прав или нет?

— Тяжело сказать, потому что крупные корпорации, такие как банки, АЗС и так далее, я сомневаюсь, что они будут использовать пиратское программное обеспечение. Опять-таки, повторюсь, распространение идет через почтовые сервисы.

— То есть это на человеческий фактор рассчитано, а вовсе не на какие-то системы обновлений.

— Конечно. Это проблема операционной системы.

— Если существует некий электронный кошелек, на который злоумышленникам нужно перечислять средства, как требует этот вирус Petya или как бы он ни назвался, то могут ли специалисты, например, специалисты криптобиржи KUNA выяснить, что это за кошелек, и как-то заблокировать его или поймать за руку людей, которые попытаются обналичить деньги?

— Кошелек идентифицирован, другое дело, что мы не знаем, кто стоит за этим кошельком, где эти люди находятся. Пока что особой информации там нет, там порядка 7 или 8 транзакций было, каждая в эквиваленте порядка 300 долларов. Для того, чтобы проанализировать что-то, нужно будет еще время, посмотреть, куда дальше пойдут эти транзакции, и, возможно, где-то будет зацепка. Но шансы, если честно, не очень велики, мы уже подобные кейсы прорабатывали в других ситуациях. Но, опять-таки, если где-то злоумышленник делает глупую ошибку, заводит эти биткоины на какую-то крупную площадку, где требуется верификация, то тогда, естественно, его можно идентифицировать. Но если это создатели вирусов, понятно, что это профи хакеры, естественно, они знают, как спрятать биткоины.

— Если бы не было криптовалют, если бы не существовало биткоинов, эфира и других криптовалют, то такая схема мошенничества была бы невозможна?

— Я думаю, придумали бы что-нибудь другое. СМС-ками раньше вымогали: пополните счет оператора, пополните счет какой-то виртуальной карточки, еще что угодно. Масштабы, возможно, не были бы такими, но тем не менее это не первый прецедент в мир.

— Может ли это привести к попытке развиртуализации анонимности кибервалют, попытке государств или, может быть, даже создателей криптовалют, как бы они ни были засекречены и не хотели представлять свои личности?

— Я думаю, что это приведет к другому. Что это приведет к тому, что государство, наконец-то, будет смотреть на технологию блокчейн как на один из самых правильных способов хранения государственных данных, распределенная система блокчейн, а не в сторону биткоина или этериума, или других криптовалют.

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.

Читайте также:

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5
6	7	8	9	10	11	12
13	14	15	16	17	18	19
20	21	22	23	24	25	26
27	28	29	30