На днях главный государственный санитарный врач Беларуси Александр Тарасенко рассказал о новшестве в тестировании на COVID-19: теперь в стране пациентам с подозрением на коронавирусную инфекцию будут делать в первую очередь антиген-тесты, а не ПЦР. «Идет исследование на антиген. А потом уже по усмотрению врача или при отсутствии антиген-тестов проводится ПЦР-тестирование», — сказал специалист. Рассказываем, в чем отличия между основными видами исследований и как теперь будут диагностировать коронавирус в белорусских больницах.
Какие бывают тесты на COVID-19?
Вообще все виды тестов на коронавирус можно грубо разделить на две большие группы. Первая — те, что определяют, есть ли в организме сам возбудитель SARS-CоV-2 (к ним относятся и ПЦР-анализ, и антиген). Вторая — тесты, фиксирующие ответную реакцию организма на проникновение вируса в виде антител, которые производит иммунная система (к ним относят экспресс-анализ на антитела (ИХА) и ИФА-анализ).
Все они могут очень сильно отличаться между собой по трудоемкости, занимаемому времени и стоимости, но главное — по точности результата. Естественно, что зависимость здесь чаще всего прямая: чем сложнее и дороже в исполнении тест, тем более высока его точность.
Сама суть методов также вносит серьезные различия между тестами. Так, анализы на антитела, скорее всего, дадут отрицательный результат, пока человек не заболел серьезно и его иммунная система еще не среагировала, хотя сам вирус в организме уже может присутствовать. В то же время тесты, которые определяют в организме сам вирус, не ответят на вопрос, в какой стадии сейчас находится заболевание, и покажут отрицательный результат, если человек уже переболел. Универсального варианта теста, который был бы хорош во всем, нет.
Тесты, «разыскивающие» сам вирус: в чем разница?
Как мы уже сказали, к таким методикам тестирования относят ПЦР-анализ и антиген-тест. Собственно, именно о них и говорил главный санитарный врач Беларуси.
ПЦР-тест (аббревиатура расшифровывается как «полимеразная цепная реакция») создан для поиска в организме генетического материала под названием РНК. Это своеобразная «инструкция», хранящаяся внутри вируса, в которой записано, как ему производить белки, обеспечивающие жизнедеятельность и распространение.
Анализ начинается с забора мазка со слизистой глубоко в носу или в горле. Затем образец передают в лабораторию, где под воздействием температуры и специальных реагентов (праймеров) число всех попавших в материал ДНК и РНК увеличивается в миллионы раз. Благодаря этому их наличие можно определить на специальном устройстве — амплификаторе. Если в полученном материале есть хотя бы одна молекула РНК коронавируса, ее копий станет так много, что прибор сможет их «увидеть».
Весь процесс занимает часы, а иногда и целые дни. Для реализации нужно иметь сложное лабораторное оборудование и обученных специалистов. Да и сам тест, как правило, делается по одному за раз (хотя существуют и машины, умеющие обрабатывать одновременно несколько образцов). Точность ПЦР-теста очень высока — он практически со стопроцентной гарантией находит вирус в организме человека, если проведен верно. Хотя ошибки случаются. К примеру, если человек уже давно заболел COVID-19 и болезнь ушла в легкие, то носоглотка, откуда забирается материал, уже может быть чистой — и есть вероятность получить ложноотрицательный результат. Существует также небольшой шанс, что сразу после забора материала в него попадет вирус из окружающей среды, а не от пациента — и тогда тест окажется ложноположительным. Тем не менее, сама процедура взятия мазка должна исключать и его.
Антиген-тесты (их еще называют быстрыми тестами), в свою очередь, рассчитаны не на поиск РНК вируса, а на определение тех самых белков, которые с помощью этой РНК производятся. В этом случае берется аналогичный методу ПЦР мазок, после чего полученный материал смешивают со специальным реагентом, который разрушает оболочку вируса и высвобождает его белки. Полученную смесь размещают на специальной бумажной полоске, содержащей антитела, связывающие белки коронавируса (если они есть). В итоге на бумаге появляется результат — в виде светящейся полоски на темном фоне либо просто цветной полосы — как в тесте на беременность.
В данном случае лабораторные условия уже не нужны. Кроме того, для проведения антиген-теста не обязательна специальная квалификация, сами материалы стоят значительно дешевле, а по времени анализ занимает менее получаса. За все это приходится платить точностью: если ПЦР-тест находит даже одну молекулу РНК вируса в микролитре образца, то антиген-тесту для положительного результата нужны тысячи или даже десятки тысяч частиц вируса в таком же объеме. Соответственно, даже верно сделанный тест может оказаться ложноотрицательным, если в организме пациента вируса мало.
Но точность антиген-теста все равно очень высока: от 95% до 100%, если тест сделан в течение недели после появления первых симптомов, и около 75% — после первой недели.
Оба теста — и ПЦР, и антиген — позволяют найти вирус еще до появления серьезных симптомов. Однако их эффективность падает со временем, а в случае выздоровления оба метода дадут отрицательный результат. Именно поэтому их обычно используют для определения самого факта инфицирования пациента.
Получается, Беларусь переходит на худшие тесты?
Не совсем. Из описания методик также можно предположить, почему в Беларуси ПЦР-анализы заменяют антиген-тестами. Во первых, это дешевле (а о недостатке средств на борьбу с COVID-19 недавно заявлял премьер-министр Роман Головченко). Во-вторых — для этого нужно меньше ресурсов и времени (а о серьезной нагрузке на медиков рассказывали уже они сами). При этом замену основного вида тестирования назвать критичной нельзя: эффективность антиген-тестов не сильно уступает ПЦР, но позволяет освободить ресурсы, которые могут быть крайне необходимы для лечения уже заболевших в разгар пандемии.
Кроме того, Беларусь — не первая страна, которая переходит на антиген-тестирование как на основной вид. Аналогично поступила, например, Индия в 2020 году: в апреле там было проведено всего 150 тыс. тестов, а к концу августа, благодаря антиген-тестированию, проводили уже миллион тестов в день. Похожий на белорусский подход в разгар первой волны пандемии использовали США: если люди с симптомами COVID-19 получали отрицательный результат антиген-теста, их дополнительно отправляли на ПЦР-анализ. Многие европейские государства (Германия, Швейцария, Италия) массово использовали антиген-тестирование во время второй волны коронавируса. И даже сейчас множество стран принимает отрицательные результаты антиген-тестов наравне с ПЦР для въезда.
Чем отличаются тесты на антитела?
Теперь перейдем к тестам, которые «ищут» в организме не сам вирус, а антитела к нему. Здесь выделяют экспресс-тест на антитела (научное название — ИХА, иммунохроматографический анализ) и лабораторный анализ (ИФА, иммуноферментный анализ крови). Из сути ясно, что они не помогут отыскать в организме следы вируса на ранних стадиях, когда иммунитет еще не ответил на «вторжение». Кроме того, результаты тестов могут отличаться из-за индивидуальных особенностей пациентов (например, у людей с ослабленным иммунитетом).
Оба способа основаны на одном и том же принципе анализа антител в крови, отличается лишь методика их исследования. После попадания вируса в организм иммунитет начинает производить антитела — иммуноглобулины. Это белки, цель которых — связаться с белками вируса (например, шиповидными белками, с помощью которых вирус проникает в клетки человека) и нейтрализовать их. Причем для каждого возбудителя белки уникальные, и выделяют их целые классы. В случае с SARS-CоV-2 анализ обычно основывается на имунноглобулинах двух классов: IgM и IgG.
IgM — это неспецифичные антитела, то есть, организм вырабатывает их не только при инфицировании коронавирусом, а вообще при любом остром инфекционном процессе. Чаще всего они появляются в крови через 1−2 недели после первого контакта с возбудителем (не ранее 5 дней с момента появления первых симптомов) и приводят организм «в боевую готовность».
Через 3−4 недели с момента заражения (1−2 недели после появления симптомов) антитела IgM начинают постепенно замещаться антителами IgG — это уже специфичные иммуноглобулины, которые борются с конкретным возбудителем и формируют против него иммунитет. Именно количество этих антител определяет сформированный уровень иммунитета к коронавирусу у переболевших. Число этих белков в организме остается высоким на протяжении еще долгого времени после болезни (не менее полугода).
Именно число иммуноглобулинов IgM и IgG обычно измеряется при ИХА- и ИФА-анализах, разница лишь в способе измерения.
В случае с ИХА-анализом в качестве исследуемого материала берется кровь из вены или из пальца. Затем ее помещают на специальную тест-полоску, на которой размещены антитела к иммуноглобулинам с красителем. Они связывают иммуноглобулины и скапливаются вокруг них — благодаря этому элементы тест-полоски окрашиваются и позволяют визуально оценить, есть ли у человека антитела к вирусу и какого они типа. Если больше антиглобулинов IgM — значит, человек находится в активной стадии заболевания, если IgG — в завершающей или уже выздоровел.
В свою очередь ИФА-анализ работает по абсолютно такому же принципу, только для изучения взятой из вены крови используется уже не тест-полоска, а лабораторное исследование крови специалистом. Существуют как комбинированные методики ИФА-анализа (в крови ищут и иммуноглобулины IgM, и IgG), так и раздельные тесты. Но самое важное — методика ИФА позволяет «подсчитать» количество антител в крови и более точно определить стадию заболевания. Еще одно преимущество — в большей точности анализа по сравнению с тест-полосками. Минус, как и в случае с ПЦР-тестированием, — в низкой скорости и большей трудоемкости.
