Медицина

Чем нас тестируют на COVID-19

Диагностика коронавируса: часть вторая

Тест-системы на антитела к COVID-19, изготовленные в КФУ

Максим Богодвид/РИА Новости

Как работают тесты на антитела и как понять их результаты, спасет ли нас массовая компьютерная томография и сколько из 27 симптомов COVID-19 помогут отличить его от других болезней, читайте в продолжении большого выпуска рубрики «Чем нас лечат».

В предыдущем материале мы обсудили, почему неточными могут быть стандартные ПЦР-тесты и экспресс-тесты на COVID-19. Но этим методы диагностики не ограничиваются. Сегодня мы расскажем о других вариантах, часть из которых помогут определить уже переболевшего.

С первого взгляда: какие симптомы видны сразу

Кашель и боль в горле, усталость, высокая температура, диарея, неспособность ощущать вкусы и запахи — все эти признаки знаменуют начало болезни. У некоторых пациентов этими проявлениями дело и ограничивается. У тех же, у кого развилась пневмония, прерывается дыхание, пропадает аппетит, температура поднимается выше 38 °C. Такие пациенты могут испытывать дезориентацию и боль в груди.

Сперва врачи прослушивают легкие, измеряют давление крови и пульс. Предварительная диагностика помогает начать лечение и изоляцию раньше, хотя после нее могут потребоваться и другие тесты. Чтобы понять, насколько точны такие первичные методы диагностики, авторы Кохрейновского сотрудничества посвятили им свой обзор.

Кохрейновская библиотека — база данных международной некоммерческой организации «Кохрейновское сотрудничество», участвующей в разработке руководств Всемирной организации здравоохранения. Название организации происходит от фамилии ее основателя — шотландского ученого-медика XX века Арчибальда Кохрейна, который отстаивал необходимость доказательной медицины и проведения грамотных клинических испытаний и написал книгу «Эффективность и действенность: случайные размышления о здравоохранении». Ученые-медики и фармацевты считают Кохрейновскую базу данных одним из самых авторитетных источников подобной информации: публикации, включенные в нее, прошли отбор по стандартам доказательной медицины и рассказывают о результатах рандомизированных двойных слепых плацебо-контролируемых клинических исследований.
Indicator.Ru
Справка

Авторы провели поиск медицинских исследований, включающих как минимум десять участников, где определялись либо неизвестные диагнозы, либо уже установленные сравнивались с контролем. Всего больных коронавирусом в каждой работе было от 5 до 38%. В выборку включили 16 статей, где в сумме продиагностировали 7706 пациентов. 2172 были обследованы в амбулаторных отделениях, 1407 — в отделениях неотложной помощи.

Чувствительность и специфичность (термины мы обсудили в предыдущем материале) у большинства исследований были очень низкими: среди 27 симптомов и признаков (которые можно подразделить на респираторные, систематические, сердечно-сосудистые и со стороны пищеварительной системы) лишь у шести чувствительность в качестве метода диагностики составляла 50% хотя бы в одной работе. Пять их них — артралгия и миалгия (боли в мышцах и суставах), лихорадка, головная боль и усталость — были признаны «красными флагами», то есть определяющими особенностями заболевания. Исследования оказались очень неоднородными, а уровень предвзятости в них был высок. Авторы обзора признали, что ни наличие, ни отсутствие симптомов не будут исключать или, наоборот, подтверждать диагноз COVID-19. Первичные признаки оказались слишком общими.

Компьютерная томография: тяжелые случаи в легких

ПЦР-тесты неточны, симптомов тоже недостаточно. Тяжелую пневмонию помогает определить еще один метод, компьютерная томография (или КТ-скан). Еще в феврале были получены данные, что чувствительность КТ равна 98% (в сравнении с ОТ-ПЦР, для которого результат в том исследовании был 71%). Но эта работа оказалась справедлива только для пациентов провинции Ухань.

Редакция журнала The Lancet отмечает, что изображение у пациентов с коронавирусной пневмонией приобретает несколько важных признаков: симптом матового стекла, легочную консолидацию. Такое поражение может быть двусторонним и распределяется диффузно и периферически. Часто поражение сосредоточено в нижних долях легких, чуть реже затрагивает правую нижнюю долю. К такому выводу пришли авторы обзора, рассмотревшие снимки КТ, полученные от 919 пациентов.

Arrows-left
Arrows-right
Reload
1 / 3

Симптом матового стекла, при котором легочная ткань выглядит как туманная и непрозрачная. Почему стекло? Видимо, дело в том, что интересующий нас просвет в изображении называется легочным окном

Фото: Mluisamtz11/Wikimedia Commons

КТ-сканы, к сожалению, не позволяют различать пневмонии между собой. По ним мы не можем узнать, заражен человек пневмококком (такие пациенты нуждаются в антибиотиках) или же коронавирусом. Увы, разброс чувствительности оказался слишком велик, чтобы компьютерную томографию применяли для поголовного скрининга, а это может привести к правильному лечению других видов пневмонии. Более того, заметны на КТ будут в основном изменения в легких тяжелобольных (простите за неумышленный каламбур). Люди с не такими суровыми проявлениями останутся не распознаны этим методом, что уж говорить о бессимптомных носителях. Но это не делает ни тех, ни других менее заразными для окружающих.

Серологическое тестирование: узнать постфактум

Что остается для тех, у кого вирусы уже перешли в легкие и не определяются в носоглотке или в ротовой полости методами анализа ОТ-ПЦР? Нельзя обойти стороной серологические тесты. Название их указывает не на серу, а на serum («сыворотка» по-английски). Для таких тестов требуется анализ крови, в которой нас будут интересовать особые белки, а именно антитела. Антитела очень разнообразны, так как «делаются под заказ». У них есть специфические участки, которые будут связываться с конкретным патогеном. Антитела связываются с антигеном (например, кусочком белка «нападающего») и становятся меткой, которую иммунитет распознает как сигнал к атаке. Кроме того, эти белки могут нейтрализовать захватчика и сами, если, связавшись с ним, заблокируют его функции. Важный момент: существующие тесты ищут не «нейтрализующие» антитела, которые более важны для длительного запоминания врага, а антитела, связывающиеся в качестве метки. При этом, как показывает, например, китайское исследование, у части пациентов такие нейтрализующие антитела не формируются в ответ на коронавирус вообще.

По форме антитела похожи на букву Y. Некоторые типы действуют поодиночке, другие же работают в паре (димер) или даже в комплексе по пять штук (пентамер)

Martin Brändli/Wikimedia Commons

Что же тесты определяют? На ранних стадиях заболевания на борьбу с коронавирусом выдвигается IgM, но постепенно нарастает роль и более «долгоиграющих» IgG, которые сохраняются как минимум месяцами (а для других заболеваний могут даже передавать иммунитет от матери плоду, проходя через плаценту). Именно эти два антитела и ищут во время анализа. Есть несколько способов его провести. При иммуноферментном тесте (ELISA) антитела связываются с вирусными белками, а затем уже этот комплекс определяют при помощи связывания специфичными к нему антителами, которые маркируют свою находку окрашиванием или флуоресцентным свечением. В других тестах антитела блокируют размножение вирусов в клеточной культуре. При хемолюминесцентном методе (более быстром) на комплекс антител с антигенами реагирует специальный фермент, вызывающий люминесценцию.

Arrows-left
Arrows-right
Reload
1 / 2

Фото: Ministerio de Defensa del Perú//Wikimedia Commons

Что даст нам знание о наличии у пациента IgG и IgM? Если присутствует только IgM, то IgG не успели сформироваться в нужном количестве, а значит, заболевание началось недавно. Выработались оба типа антител? Болезнь в самом разгаре, прошло 10–14 дней. Обнаружились только IgG? Человек уже выздоровел и имеет иммунитет. Из-за таких временных различий рекомендуется повторить тест через 14 дней при положительном результате у бессимптомных пациентов.

Положительный тест на антитела к коронавирусу (справа)

Partynia/Wikimedia Commons

Чувствительность российских тестов на антитела, по официальным заявлениям, составляет 94–95%. «Безусловно, у каждого теста есть ограничения на степень его способности обнаруживать вирус и правильно его определять. Иногда бывают ложные результаты, потому что неудачно выбрали кусочек генома. Китайские тесты грешили этим с самого начала», — комментирует эти данные директор Института здравоохранения ВШЭ Лариса Попович. Кроме того, ошибка может крыться и в специфичности: если тест недостаточно специфичен, он будет определять как COVID-19 и другие вирусные инфекции, создавая ложноположительный результат.

Кстати, именно со специфичностью проблемы и у другого метода, который позволяет определять сами антигены. У коронавируса, к примеру, нацелить такой тест можно было бы на белки, формирующие шипы короны. В отличие от ПЦР тест на антигены легче масштабировать: он требует 30 минут. Это быстрее, дешевле и удобнее: достаточно дать время антигенам связаться с искусственными антителами на полоске. Но увы, количество вирусных белков он не амплифицирует, вновь упираясь в стену чувствительности. Кроме того, для ОРВИ такой тест будет специфичен лишь на 34–80%. Согласно заявлению FDA, пока что антигенный тест будет давать очень много ложноотрицательных результатов, при этом положительные все равно лучше подтверждать ПЦР.

Превратности иммунитета

Но можно ли считать, что если вы получили положительный результат по экспресс-тесту или тесту на антитела, то коронавирусом вы переболели, а значит, можно смело гулять с друзьями и чувствовать себя навсегда защищенным? Даже отметая вероятность ошибки (что довольно неосмотрительно), мы не можем со спокойной совестью поголовно выдать выздоровевшим людям «иммунные паспорта» и выпустить их из карантина в кругосветку. Причина заключается в том, что ученые не знают, как долго длится гуморальный (основанный на работе антител) иммунитет человека к SARS-CoV-2. Кстати, в этом главная проблема, которая замедляет разработки вакцины. Поэтому вопрос, насколько безопасно переболевшему было бы выйти на свободу во время всеобщей самоизоляции, остается пока без ответа.

Проанализировавшие данные 38 исследований авторы Кохрейновского обзора выяснили, что чувствительность теста на антитела в первую неделю с начала симптомов составляет всего 30%, поэтому диагностироовать заболевание в этот момент лучше при помощи ПЦР. Разницы между типами тестов на антитела обнаружить не удалось. В целом же на каждые 1000 тестов через три недели после начала симптомов (с условием, что больны именно COVID-19 5%, или 50 человек из них, — примерно такие данные предоставляют массовые скрининги) будет:

  • 58 человек с положительным результатом (12 из них — с ложным);
  • 942 человека с отрицательным результатом (4 из них — с ложным).

Среди медработников в зоне повышенного риска, у которых половина будут больными, 2% положительных и 8% отрицательных результатов будут ложными. «Тесты на антитела могут быть полезны через 15 или более дней после начала симптомов. Однако длительность иммунного ответа пока неизвестна, и данных после 35 дней с начала заболевания мы нашли очень мало. Таким образом, мы не уверены, что серологические тесты будут полезны для принятия решений в сфере общественного здравоохранения», — заключают авторы.

Есть и еще одна сложность, связанная, наоборот, со скрытыми носителями инфекции. «Если клеточный иммунитет справился, у человека произошла иммунная реакция при встрече с вирусом, но при этом не развилась инфекция, то это бессимптомное течение», — поясняет кандидат медицинских наук и советник гендиректора Фонда международного медицинского кластера Ярослав Ашихмин. Именно этот дублирующий механизм клеточного иммунитета (помимо уже упомянутого гуморального) и может стать основным, на который ученые будут опираться при работе с вакцинами. Но производятся ли при таком варианте развития болезни в нужном количестве антитела, по которым можно определить переболевшего? Неясно. Лаборатории в стране, способные обнаружить клеточный иммунитет там, где нет антител, можно пересчитать по пальцам.

Наши рекомендации нельзя приравнивать к назначению врача.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.