Что могут и чего не могут тесты

Пандемия заключила мир в свои объятия, и каким он из них выберется, не очень понятно. Зато понятно, что это надолго. А уж после того, как представитель по связям с прессой движения Талибан (запрещено в РФ) сообщил, что «комиссия по здравоохранению» его организации «готова координировать с ВОЗ и международными организациями по здравоохранению борьбу с коронавирусом», стало ясно, что это касается всех — совсем всех. Пандемия сметает с полок товары, рушит экономики, отменяет выборы, разлучает семьи — иногда кажется, что сопротивление бесполезно. «Огонек» присмотрелся к ошибкам, которые позволили набрать этому вирусу такую мощь в разных странах, и к тем ресурсам, которые предполагается задействовать для сопротивления новой заразе. И еще к последнему островку административного оптимизма на отдельно взятой территории…

Елена Бабичева

Вопрос тест-систем, выявляющих коронавирус, из чисто медицинского становится вопросом, имеющим отношение ко всем аспектам жизни: от политики до личного дела каждого человека.

В конце прошлой недели сразу несколько российских компаний заявили, что смогут проводить тестирование на коронавирус. Значит ли это, что скоро провериться смогут все желающие? Вопрос, если разобраться, государственной важности: от того, как быстро можно выявить больного, изолировать его и тем самым остановить распространение заболевания, зависит национальная безопасность.

Почему, скажем, в Италии такое количество жертв, а в соседней Германии — нет. По мнению аналитиков, одна из причин — в своевременной диагностике. В Германии сейчас самый высокий в мире процент выявленных случаев среди общего числа обращений, и это не случайно. Одну из самых первых рабочих тест-систем сделали именно в Берлине задолго до того, как в Германии появились первые случаи заражения. Ее разослали во все лаборатории страны и начали бесплатно тестировать всех желающих, чтобы не упустить первые случаи заражения. В Италии ситуация с тестированием с самого начала была принципиально иной: там тестировали только тех, кто приезжал из Китая. Поэтому, в частности, упустили несколько сложных случаев, когда пациенты успевали заразить большое количество людей из своего окружения.

В США (как пишут, в частности, в Twitter врачи из Гарварда) ситуация развивается по итальянскому сценарию. Здесь вирусу на руку сыграла неповоротливость политической системы в целом и системы здравоохранения в частности. Противники Трампа вменяют ему в вину, что он допустил задержку во внедрении тест-систем. Дело в том, что было принято решение не использовать тесты, которые предлагала ВОЗ, а дождаться разработки собственных. В итоге они оказались дефектными, что привело к задержке выявления больных и в целом сделало невозможным получить общую картину распространения вируса. Прогноз однозначный: в условиях избирательной кампании рикошет от медицинской истории для Трампа будет сугубо политическим.

В России у тестов своя судьба. Сейчас сдать анализ на новый коронавирус можно только по назначению врача по строгим медицинским показаниям (и это бесплатно для потенциального больного).

Коммерческие лаборатории, несмотря на ряд прозвучавших заявлений, такие тесты пока не делают. Объясняется это тем, что новая инфекция относится к особо опасным. И обращение с биоматериалами в этом случае требует и специальной подготовки персонала, и специально оборудованной лаборатории, и соответствующей сертификации.

— Создание национальной тест-системы во время пандемии — вопрос национальной безопасности. Для ее создания ученым нужны социальный заказ, наличие генома или части генома вируса и минимальное лабораторное оборудование,— сказал «Огоньку» заместитель директора по научной работе Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН, расположенного в Новосибирске Владимир Коваль.— Работать со штаммами вирусов могут только несколько специализированных лабораторий в России, так как это требует совершенно особых условий. Хотя сегодня наличие штамма вируса уже необязательно: геном коронавируса опубликован, поэтому ученые могут синтезировать вирусоподобные частицы и работать с ними. Любая тест-система включает в себя диагностику, визуализацию и стандартизацию, на ее создание уходит обычно две-три недели.

Скажем, в США поначалу тесты выполнялись строго лабораториями Центра по профилактике и контролю заболеваний (CDC). «Наличие тестов было большой проблемой,— рассказывает доцент кафедры биологии Рочестерского технологического института Морин Ферран.— До 29 февраля CDC был единственной организацией, которая могла разрабатывать тест-системы, проводить их испытания и заниматься их производством. Но поскольку количество людей, которых необходимо было тестировать, росло, то и спрос на тесты стремительно увеличился. В итоге в начале весны в США упростили разработку и производство тестов для коммерческих лабораторий и позволили другим сертифицированным лабораториям тестировать образцы пациентов».

По этому пути, похоже, пойдем теперь и мы.

— Сейчас процесс подготовки тест-систем оптимизирован,— объясняет «Огоньку» доцент кафедры инфекционных болезней у детей РНИМУ им. Н.И. Пирогова Иван Коновалов.— В российские лаборатории в сутки поступает примерно 100 тысяч тест-систем. В ближайшие сроки, думаю, охват людей тестированием увеличится. В первую очередь будут проверять людей с пневмонией и, возможно, всех с подозрением на ОРВИ, поскольку у 80 процентов коронавирус может протекать в легкой форме. Уже планируется организация тест-систем в коммерческих медицинских учреждениях, когда любой человек сможет провериться за свой счет.

Как делают анализ?

Для анализа на коронавирус берут мазок со слизистой рта и носоглотки и помещают образец в пробирки. Затем содержимое пробирок в лаборатории исследуется на наличие в них генетического материала вируса — его РНК (молекулы, несущей генетическую информацию).

Для исследования используется метод ПЦР (полимеразной цепной реакции). Смысл его в том, чтобы, говоря упрощенно, увеличить во много раз количество возбудителя, присутствующего в клетках человека. Для этого сначала молекулу РНК преобразуют в ДНК, а затем крошечный участок ДНК начинают копировать миллионы раз, чтобы накопить достаточное количество фрагментов генома, которые уже можно будет проанализировать. На определенной фазе в пробирку добавляется флуоресцентный краситель, который светится только в присутствии ДНК возбудителя. Для получения результатов требуется до 72 часов.

Сегодня это единственный метод, который позволяет выявить возбудителя COVID-19 и обнаружить именно его среди других респираторных вирусов, в том числе и гриппа. И именно этот метод используют практически все страны, создающие свои тест-системы.

Еще в январе, когда китайские исследователи передали научному сообществу полную последовательность генома нового коронавируса, научные институты по всему миру начали разрабатывать, тестировать и публиковать протоколы для его обнаружения с помощью метода ПЦР. ВОЗ ведет список этих протоколов и институтов-разработчиков, готовых поделиться своими наработками.

В реестр лабораторий по диагностике COVID-19, наряду с ведущими научными учреждениями Китая, США, Франции, Гонконга, Великобритании, Германии, вошел и российский научный центр «Вектор» (Новосибирск).

В «Векторе» разработали две тест-системы, которые позволяют оперативно выявлять новый коронавирус. Сам тест был создан достаточно быстро и в критических условиях — у лаборатории еще не было на тот момент ни штамма самого вируса, ни клинических образцов его, полученных от пациента.

Некоторые эксперты, правда, высказывали сомнения в его чувствительности: тест может давать ложноотрицательный результат, например, в начале заболевания либо в самом его конце, когда человек уже выздоравливает (индикатор не показывает наличия возбудителя, хотя пациент еще продолжает выделять возбудителя и, значит, заразен для окружающих). Но есть и другое мнение. «Это достаточная чувствительность, чтобы распознать человека с клиническим течением инфекции. К тому же тестирование проводится неоднократно»,— сказал «Огоньку» доцент кафедры инфекционных болезней у детей РНИМУ им. Н.И. Пирогова Иван Коновалов.

В помощь ПЦР

По другому пути идут разработчики в Сингапуре и Китае. Они создали так называемые серологические тесты, основанные на обнаружении в крови антител, которые организм вырабатывает к возбудителю в процессе болезни. У этого исследования есть и преимущество — оно может обнаружить антитела, даже если человек уже выздоровел. Это как раз тот случай, когда ПЦР уже не увидит возбудителя. По словам вирусолога Даниэль Андерсон из Медицинской школы Duke-NUS, серологические тесты позволяют выявить контакты заболевших и отслеживать людей, перенесших инфекцию. А это важно, поскольку многие случаи передаются от бессимптомных пациентов, которых сложно идентифицировать.

Но есть и минус. Для исследования необходимо, чтобы организм выработал достаточное количество антител — это около недели от начала заболевания. Стало быть, при небольшой вирусной нагрузке анализ ничего не покажет.

Уже в ближайшее время сертификацию должен пройти российско-японский тест, основанный на методе так называемой изотермальной молекулярной диагностики. Он схож с методом ПЦР, но более быстрый и не требует стационарной лаборатории. Как пишут сами разработчики: результат будет готов в течение получаса. Линейка тест-систем адаптирована и для стационарных лабораторий, и для портативных мини-лабораторий, представляющих собой небольшой чемодан. Применять ее можно повсеместно — не только в больницах, но и в любых общественных учреждениях (школы, офисы, аэропорты, вокзалы). В начале марта уже были начаты испытания российско-японского теста в ГНЦ ВБ «Вектор».

И, наконец, еще об одной новой разработке, которая принадлежит Институту химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Его ученые создали прототип тест-системы, которая позволит в оперативном режиме диагностировать новый коронавирус. По мнению ученых, будущее именно за экспресс-тестами. Они не требуют специального оборудования и персонала. А тестирование позволяет экспертам лучше понять, как развивается вспышка, и попытаться предсказать влияние вируса на общество.

Перспектива радует, если бы не одно «но»: всего этого в масштабном использовании мы еще только ждем. А пока имеем дело с развитием эпидемии в «полевых условиях». О том, насколько эти поля и условия разные,— читайте в следующих материалах.