Разработан новый способ быстрого тестирования на COVID-19

Ученые из Литвы и России разработали групповой метод тестирования на коронавирус, который позволяет получать результаты до 13 раз быстрее, чем при индивидуальном тестировании каждой пробы. Это позволит быстро выявлять зараженных в регионах с низким количеством заболевших и своевременно принимать карантинные меры. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Использующиеся сегодня тесты на COVID-19 используют РНК пациентов, полученную из орофарингеальных и назофарингеальных проб. Ее с помощью ПЦР проверяют на наличие особых РНК-нитей, которые свидетельствуют о заражении коронавирусом. Это эффективный метод тестирования, но его скорость может быть ограничена недостатком реагентов, лабораторий и квалифицированных специалистов. Есть способы, позволяющие ее увеличить. Например, это метод группового тестирования, в котором пробы разбивают на группы и проверяют не индивидуально, а совместно, «в одной пробирке». А затем пробы из групп с положительным результатом проверяют по отдельности, чтобы выявить конкретных людей. Так можно более чем в два раза сократить необходимое количество тестов по сравнению с индивидуальным тестированием каждой пробы.

В теории количество тестов можно еще уменьшить, если подобрать оптимальный размер групп с учетом общего количества проб и прогнозируемого числа зараженных. Чем больше людей болеет коронавирусом, тем меньше возможность сократить количество тестов. Но даже при заболеваемости в 20% от всех протестированных экономия будет 18%, а при 10% зараженных потребуется на 40% тестов меньше. Для оптимизации группового тестирования существует несколько способов, но ученые из Высшей школы экономики и Вильнюсского университета предложили новый. Технология получила название OptReplica. Ее суть заключается в использовании сложного алгоритма распределения проб по основным и дополнительным проверочным группам, которые используются для ускорения процесса и при низких уровнях заболеваемости могут выявить все положительные пробы в один этап. Алгоритм OptReplica позволяет сократить количество проверочных групп, а также помогает определить наилучший размер группы для имеющегося количества проб и предполагаемого уровня заболеваемости.

Авторы исследования экспериментально проверили свою технологию в выборках из 96 и 384 проб, по 100 рандомизированных исследований для каждого размера выборки, и сравнили с другими методами. Также они проанализировали, насколько OptReplica эффективна для разных уровней заболеваемости. Ученые выяснили, что разработанный метод эффективнее известных ранее и позволяет сократить количество тестов до 13 раз по сравнению с индивидуальным тестированием такого же количества людей.

Исследователи предлагают использовать технологию для тестирования людей без симптомов COVID-19 в регионах с предположительно низкой заболеваемостью, чтобы максимально быстро выявлять зараженных и предпринимать карантинные меры.