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

Наконец, критически важно время взятия проб: мы неоднократно упоминали, что при длительном течении болезни вирус спускается в легкие, и мазок из глотки в этом случае часто показывает отрицательный ответ. Как и сразу после заражения. ПЦР-диагностика в принципе дает результаты с хоть насколько-то приличной степенью достоверности лишь в дни вокруг появления симптомов. В первые дни после заражения, пока патоген инфицировал еще не очень много клеток, его легко пропустить. По мере роста числа зараженных клеток концентрация вируса начинает резко увеличиваться — она растет по хорошо знакомой нам экспоненте. В работах, о которых мы говорили раньше, было показано, что человек максимально заразен за день до появления симптомов, то есть концентрация вирусных частиц в верхних дыхательных путях в эти дни максимальна и не заметить SARS-CoV-2 в пиковые дни его размножения в глотке очень сложно.

Несовершенство РНК-тестов стало причиной очередного коронавирусного скандала в феврале 2020 года. Тогда эпидемия развивалась только в Китае, и за один день (13 февраля) число зарегистрированных пациентов с COVID-19 вдруг выросло на 13 тысяч. Склонные к конспирологическому мышлению граждане немедленно заявили, что вот она, правда, а до этого «власти скрывали». В действительности же китайцы в этот день официально изменили методику учета заболевших и стали записывать в заразившиеся всех, у кого наблюдается характерная клиническая картина. До этого для подтверждения диагноза обязательно был необходим результат РНК-тестирования, а оно не только занимало много дней, но еще и часто оказывалось ложноотрицательным.

Описанная выше ситуация с ПЦР-тестами выглядит довольно безрадостно: низкая точность, много ложноотрицательных результатов, бесконечно долгая логистика, нехватка тестов для массовых проверок, высокая цена (ОТ-ПЦР — дорогое удовольствие, так как требует не только приборов и реактивов, но еще и обученного персонала). Складывается впечатление, что генетическое тестирование в принципе непригодно для массового скрининга и быстрого выявления потенциальных носителей, особенно в ситуациях, когда за день в городе обнаруживаются не два десятка, а 10 000 новых носителей, как было, например, на пике в Нью-Йорке. Но для того чтобы школы, сады, университеты, офисы и заводы могли вернуться к полноценной работе, тестирование должно быть именно массовым.

Теоретически можно довести процедуру ПЦР-тестирования до ума, нанять новых лаборантов, как следует переобучить старых и прикомандировать их к большинству крупных учреждений, предварительно закупив туда оборудование, реорганизовать системы забора и анализа образцов, чтобы уменьшить время обработки тестов и так далее. Но подобная стратегия радикально увеличивает финансовую нагрузку на государства, а они сейчас и так не в лучшем экономическом положении.

Парадоксальным образом путь к решению может пролегать ровно в обратном направлении. Не нужно гнаться за сверхточными тестами, которые крайне чувствительны к методологическим огрехам и выдают результат спустя несколько дней из-за сложной логистики. Такие тесты хороши, если наша цель — дать каждому тестируемому достоверный ответ, является ли он прямо сейчас носителем вируса. Но если наша задача — не допускать новых вспышек, такая индивидуальная точность не нужна. Достаточно выявлять бóльшую часть носителей на стадии, когда они активно распространяют вирус и могут заражать других. Для этой цели отлично сгодятся и тесты, которые «видят» РНК, только когда ее много — потому что ее много как раз на стадии активного распространения вируса. Намного важнее точности скорость, с которой тест выдает ответ. Если использовать подслеповатые, но быстрые тесты достаточно часто, скажем раз в несколько дней, мы все равно выявим бóльшую часть максимально заразных носителей. А отследив и изолировав их контакты, мы купируем потенциальную вспышку [340] D. B. Larremore et al. , «Test sensitivity is secondary to frequency and turnaround time for COVID-19 surveillance», medRxiv , p. 2020.06.22.20136309, Jan. 2020. .

Быстрые тесты, основанные не на ОТ-ПЦР в реальном времени, существуют, однако массово не используются — не в последнюю очередь из-за того, что у надзорных органов имеются претензии к их чувствительности [341] «Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Informs Public About Possible Accuracy Concerns with Abbott ID NOW Point-of-Care Test», FDA , 14-May-2020. . Но в данном случае такая бдительность скорее вредна: в тестах для скрининга и тестах для индивидуальной диагностики важны разные качества, и пытаться использовать одни вместо других как минимум неоправданно, а как максимум вредно.

В кино про медицину врачи обычно проводят тесты так: берут у пациента образцы, капают в пробирку с ними загадочную жидкость — и сразу видят результат. В самых реалистичных фильмах пробирку могут поставить в какой-нибудь прибор. Настоящее тестирование на коронавирус такой кинематографичностью не отличается: это долгий и муторный процесс, проходящий в несколько стадий и требующий сложных приборов и квалифицированных лаборантов. Точнее, именно так выглядит золотой стандарт — ОТ-ПЦР в реальном времени. Но киношные тесты на SARS-CoV-2 тоже есть. Например, компания Abbott разработала тест-систему на основе так называемой реакции петлевой изотермической амплификации (LAMP — loop-mediated isothermal amplification ) с обратной транскрипцией. Она позволяет проводить все необходимые этапы в той же пробирке, куда поместили образцы. ОТ-ПЦР в реальном времени требует переноса растворов из одной пробирки в другую, а это, во-первых, фактор риска неправильного результата, а во-вторых, такие протоколы может выполнять только обученный специалист. Коротко смысл реакции в том, что, благодаря хитрому подбору праймеров, на первых циклах реакции к целевому «умножаемому» фрагменту ДНК приделываются дополнительные краевые кусочки, которые сворачиваются в петли. ДНК-полимераза садится на эти петли и копирует содержащийся между ними фрагмент, а так как копия тоже содержит самосворачивающиеся концевые надстройки, процесс идет до тех пор, пока в пробирке есть нуклеотиды для синтеза новых цепей. Довольно быстро в пробирке накапливается большое количество размноженных кусочков, которые можно увидеть, например, при помощи специального красителя, присоединяющегося к нитям ДНК.

Другой вариант быстрого теста — на антигены коронавируса — больше всего похож на тест для определения беременности. Он представляет собой полоску, на которую нанесены две дорожки — из антител к белкам коронавируса и антител к этим антителам. Кроме того, на край самой полоски тоже нанесены антитела к этим белкам, но они узнают другой фрагмент антигена (белка). На полоску капают разведенный в условном физрастворе соскоб или слюну и ждут, пока капиллярные силы подтянут жидкость к дорожкам. Если в образце есть достаточное количество вирусных частиц, антитела на краю полоски уцепятся за целевой белок и «приедут» к первой дорожке. Содержащиеся в ней антитела тоже узнают вирусный антиген и схватят его. При этом два типа антител окажутся физически близко друг к другу. На «первых» и «вторых» антителах закреплены особые молекулы, которые, соединившись друг с другой, дадут цветовой сигнал. Вторая дорожка содержит антитела к первым антителам и «половинку» вещества-красителя. Если в образце нет вирусных частиц, первые антитела дадут окрашивание только второй дорожки. Если же вирус есть, то окрасятся обе полоски {56} 56 Это лишь один из возможных принципов тест-полосок, возможны и другие. .