Ирина Якутенко - Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать

Теперь представим, что в Москве переболело 50 % населения. Тогда, повторив наши рассуждения, мы получим, что лишь чуть меньше 2 % положительных результатов тестов на COVID-19 окажутся неверными. С ростом доли переболевших знаменатель дроби в формуле, по которой мы рассчитываем вероятность ошибки, становится все больше, а значит, результат деления — все меньше. Другими словами, значимость положительного и отрицательного результатов теста (а следовательно, пригодность этого теста для массовых скринингов) зависит от того, насколько широко распространено изучаемое заболевание. Для вас лично из этой абстрактной математической закономерности вытекают два практических следствия. Чем меньше людей реально переболели COVID-19, тем выше вероятность, что ваш положительный результат неверен (ни у кого еще нет антител, а у меня уже есть, наверно, это какая-то ошибка). И наоборот, чем переболевших больше, тем значительнее шанс, что, если вы получили отрицательный результат, он будет ложным (у всех уже есть антитела, а у меня нет, как так, это явно ошибка).

Чтобы оценить диагностическую ценность положительного (PPV, positive predictive value ) и отрицательного (NPV, negative predictive value ) результата, не проводя вручную все те расчеты, что мы проделали выше, ученые и медики используют специальные формулы, учитывающие чувствительность и специфичность конкретного теста и прикидочную распространенность заболевания (ведь точную мы не знаем, потому что идеальных тестов, которые бы давали нулевую ошибку, не существует). Для наших примеров с 5 % и 50 % процентами переболевших в Москве диагностическая ценность положительного результата теста с чувствительностью 99 % и специфичностью 98 % составляет соответственно 72 % и 98 %. То есть, когда вокруг болеет мало народу, шанс, что человек, который получил положительный результат, действительно перенес COVID-19, составляет примерно 7 из 10. Когда переболел каждый второй, положительный результат — это почти гарантированно истинный «плюс». Диагностическая ценность отрицательного результата составляет при 5 %-ной распространенности 99,9 %, при 50 %-ной — 98,9 %. Если в нашей гипотетической Москве переболеет 80 % жителей, диагностическая ценность отрицательного результата все равно составит уверенные 96 %, а положительного — 99 %.

На самом деле все еще сложнее, и заявленные производителями чувствительность и специфичность серологических тестов могут в реальности быть гораздо ниже, потому что для проверки, истинен или ложен выдаваемый тестом результат, необходимо точно знать, кто болел коронавирусом, а кто нет. С проверкой на специфичность все относительно просто — обычно для этого используют донорскую кровь, сданную несколько лет назад, когда никакого SARS-CoV-2 еще не было. С чувствительностью дела обстоят сложнее. Положительный ответ не обязательно означает, что человек переболел именно COVID-19 — антитела к другим коронавирусам тоже могут цепляться за размещенные в лунке кусочки белков SARS-CoV-2 и давать сигнал. Поэтому просто использовать в качестве положительного контроля людей, у которых COVID-19 был подтвержден РНК-тестом, не получится: во-первых, они вполне могли недавно переболеть еще и коронавирусной простудой, а во-вторых, мы сегодня знаем, что у части выздоровевших от COVID-19 не вырабатывается достаточного количества антител. Так что разработчикам приходится долго и муторно проверять, что выдаваемый их серологическим тестом положительный сигнал не кросс-реактивность к другим коронавирусам. Кроме того, очень желательно иметь клинические данные пациентов, чтобы подкрепить положительный результат теста, например, данными КТ. С генетическим тестом тоже приходится повозиться: для адекватного подтверждения, что положительный ответ действительно говорит о присутствии в образце вирусной РНК, нужно либо выделять вирус — а это требует лаборатории класса BSL-3, либо иметь подробные клинические данные тестируемых добровольцев.

Когда первые несколько тестов появляются на рынке, история становится совсем запутанной. У производителей каждого следующего набора для анализа велик соблазн не заморачиваться всеми этими сложными проверками, а сравнить свой тест с уже имеющимся. Кроме того, в некоторых странах (в том числе в России) таковы требования регистрирующих органов. И если выбранный вариант тест-системы врет — например, ее чувствительность сильно ниже заявленной, то правильно определенные новым тестом инфицированные будут записаны в ложноположительные результаты. Через некоторое время разобраться, какой же тест хороший, а какой нет, становится практически нереально. Именно так произошло в США, и теперь, чтобы разрулить ситуацию, тем же самым регулирующим органам придется в нее активно вмешиваться [337] E. Cohen, «Prominent scientists have bad news for the White House about coronavirus antibody tests», CNN , 15-Apr-2020. [Online]. Available: https://edition.cnn.com/2020/04/14/health/coronavirus-antibody-tests-scientists/ . [Accessed: 16-Jul-2020]. .

Кроме того, любые тесты, разработанные и проверенные в популяциях, где та или иная болезнь распространена широко, при использовании в обществах, где ее меньше, могут давать заниженную чувствительность [338] J. A. Usher-Smith, S. J. Sharp, and S. J. Griffin, «The spectrum effect in tests for risk prediction, screening, and diagnosis», BMJ , p. i3139, Jun. 2016. по причинам, которые мы обсудили в основном тексте этой главы. В идеале тест должен разрабатываться и проверяться там, где его планируется использовать (и «подправляться» по мере того, как распространенность болезни растет или снижается), но это не всегда возможно, так как во многих странах нет достаточного числа специалистов и производственных мощностей.

Учитывая все эти сложности, возникает вопрос, как быть правительствам, когда в обществе мало переболевших коронавирусной инфекцией, а чувствительность и специфичность имеющихся тестов не позволяют считать получаемые ответы достоверными. А также — что означает положительный или отрицательный результат лично для меня? Ответы разнятся для генетических и серологических тестов. Первые используются для выявления тех, кто болеет прямо сейчас, поэтому для них простительно быть менее специфичными, но более чувствительными (хотя и не чрезмерно — об этом ниже). Однако по техническим причинам чувствительность РНК-тестов остается намного ниже теоретически возможной. Это происходит не из-за того, что врет реакция ПЦР — она как раз очень чувствительна, — а по причине несовершенства сопутствующих процедур.

РНК — очень капризная молекула и норовит развалиться при любом удобном случае. Если лаборант, который берет мазок, проводит тест или везет образцы в лабораторию, немного нарушит протокол, к моменту, когда он добавит в пробирку реактивы для проведения ОТ-ПЦР, там останутся только ошметки вирусных геномов. Кроме того, не все могут правильно взять мазок из носоглотки — по этой причине сомнительной идеей кажутся домашние РНК-тесты, требующие этой процедуры. В одной из работ авторы определяли вирус в разных типах образцов, и мазок из глотки давал истинно положительный результат лишь в 32 % случаев. Самым точным — 93 % — был анализ жидкости, полученной из легких (бронхоальвеолярный лаваж), но, чтобы ее добыть, необходимо проводить крайне неприятную процедуру под местной анестезией [339] W. Wang et al. , «Detection of SARS-CoV-2 in Different Types of Clinical Specimens», JAMA , Mar. 2020. . Для массового применения такой метод очевидно не подходит.