чем опасны пцр тесты
Почему не стоит делать тест на коронавирус?
Стремительное распространение коронавируса среди населения во всех странах мира повлекло за собой серьёзные изменения в жизни большинства людей. Режим изоляции, введение электронных пропусков, ограничения передвижения, ежедневные сводки о количестве зараженных — всё это влияет на психологическое состояние человека, повышается тревожность. Поэтому при любых признаках ОРВИ, многие спешат сдать тест на коронавирус. Но нужно ли его проводить? Нет, так как тесты не могут быть проведены всем по причине нецелесообразности и даже опасности.
CDC и Американское общество по инфекционным заболеваниям разработали специальные критерии, кому в первую очередь необходимо пройти тест на коронавирус.
Во—первых, люди в тяжелом состоянии, госпитализированные в реанимацию с лихорадкой и дыхательной недостаточностью.
Во—вторых, больные с выраженными симптомами, включая лихорадку и одышку, а также лица старше 65 лет с признаками ОРВИ средней и тяжелой степени.
В—третью очередь (если тесты имеются в наличии и только ПОСЛЕ тестирования первых двух категорий), медицинские работники, имевшие контакт с больными COVID-19, далее пациенты с легкими симптомами ОРВИ с сопутствующими заболеваниями (иммунодефициты, сердечная недостаточность, сахарный диабет, артериальная гипертензия).
Других групп, которым необходимо тестирование, нет.
Пациенты, подходящие под вышеописанные критерии, проходят тестирование на SARS-CoV-2 (вирус, вызывающий COVID-19).
Дополнительно проверяется наличие/отсутствие других патогенов (грипп, респираторно-синцитиальный вирус).
Каким же образом проводится тест?
CDC дает рекомендации брать мазок из носоглотки, так как ротоглоточный мазок несет меньше информации. У больных с продуктивным кашлем собирают мокроту. У интубированных пациентов собирается образец нижних дыхательных путей или бронхоальвеолярный лаваж.
Отмечается, что существует вероятность неверного результата тестирования. Ложноотрицательные тесты образцов, взятых из верхних дыхательных путей особенно возможны. В случае, если первый тест показывает отрицательный результат, но подозрение на коронавирус сохраняется, то проводится повторное тестирование.
В отделяемом из нижних дыхательных путей может быть более высокая вирусная нагрузка и поэтому образцы, взятые из них, чаще дают истинные результаты.
Подведём краткий итог:
ПЦР-тестирование: как работает метод ПЦР в диагностике
ПЦР – высокоточный метод диагностики и одно из самых главных открытий в области биологии за последние десятилетия. ПЦР-анализ применяется уже почти 40 лет и считается наиболее точным и чувствительным способом диагностики инфекционных заболеваний.
ПЦР – уникальный и универсальный метод, тест используется не только в клинической лабораторной диагностике, но также в биологии, криминалистике, археологии и многих других научных областях. Все, что нужно для проведения анализа – небольшое количество любого биоматериала пациента.
Суть метода ПЦР
ПЦР – полимеразная цепная реакция. Метод основан на обнаружении даже небольших концентраций искомого элемента диагностики. Для определения изначально крайне малых концентраций РНК или ДНК, которые необходимо определить в процессе проведения основного этапа исследования, используется метод искусственного увеличения количества РНК или ДНК. А поскольку они специфичны и строго индивидуальны для каждого микроорганизма или живого существа за счет уникальности последовательности нуклеотидов во фрагментах, ошибка в определении целевого ДНК или РНК исключена.
Генетическая информация любого живого организма записывается в ДНК. Эта молекула состоит из двух цепочек, сплетающихся в единую спираль. Некоторые вирусы (например, COVID-19) хранят свой код в РНК – одной нити нуклеотидов.
Для каждого организма, включая вирусы, бактерии и грибки, последовательность нуклеотидов уникальна. Ее можно сравнить с отпечатком пальца или сканом сетчатки глаза человека. Укороченные последовательности нуклеотидов, характерные для каждого вида патогена (возбудителя опасных заболеваний), хранятся в базах научных лабораторий в виде праймеров – отдельных участков ДНК, типичных для только конкретного возбудителя. Эти участки значительно короче любой молекулы ДНК. Такие праймеры присоединяются к ДНК возбудителя в пробе и под действием катализаторов многократно воспроизводят свои дубли. Этот процесс называются «репликация» – многократное увеличение, дублирование искомого участка до тех пор, пока он не станет доступен для определения. Процесс репликации возможен только при наличии в пробе ДНК возбудителя.
Преимущества метода ПЦР
Какие есть недостатки
Показания к проведению ПЦР-анализа
Подготовка к проведению ПЦР-теста
Как проводится ПЦР-анализ
Результаты ПЦР-теста
Результаты анализов, проведенных методом ПЦР, известны уже через один день. Иногда возможно проведение экстренного теста – его часто используют при оказании срочной медицинской помощи при госпитализации. Тогда срок готовности результата сокращается до считанных часов.
Результаты ПЦР-теста дадут точную информацию о том, какая инфекция была обнаружена. При количественном тестировании анализ определит также вирусную или бактериальную нагрузку на организм. В этом случае в результатах будет значиться титр обнаруженного патогена (его количество в одном миллилитре пробы). Количественный анализ особенно важен при диагностике заболеваний, спровоцированных условно-патогенными микроорганизмами, которые присутствуют в норме практически у каждого человека. Такие микроорганизмы представляют угрозу только при большой численности, а в остальных случаях мирно сосуществуют с носителем.
Про тесты. Можно ли доверять тестированию на COVID-19, как оно работает и что выявляет
Таня Мельник
Молекулярные и антигенные диагностические тесты
Диагностические тесты для обнаружения коронавирусной инфекции основаны на выявлении элементов вируса: РНК или белка. В обоих случаях выбирается уникальный элемент SARS-CoV-2, чтобы снизить риск перекрестной реакции со сходными вирусами. Вирион (внеклеточная форма вируса) SARS-CoV-2, как и другие коронавирусы, по своей форме чем-то напоминает мяч с шипами – то самое растиражированное изображение COVID-19. «Шипы» образованы шиповидным белком (S) и отвечают за взаимодействие вируса с клеткой хозяина и проникновение в нее. Шиповидные белки уникальны для каждого вида коронавируса. Оболочка вируса образована липидной мембраной, позаимствованной у клетки хозяина, с включением вирусных белков оболочки Е и М. Именно эти два белка участвуют в образовании вирионов и в поддержании их сферической формы. Внутри вириона находится его генетический материал, молекула РНК, упакованная вместе с белками нуклеокапсида (N). Вместе РНК и белки N образуют структуру, сходную с бусинами на нитке. Это позволяет свернуть длинную цепочку РНК в компактную форму. Генетический код разных видов коронавирусов во многом схож. Например, геномы вирусов SARS и SARS-CoV-2 похожи больше чем на 80%. Но и различий вполне достаточно, они и используются в дизайне диагностических тестов: для теста выбираются уникальные последовательности генома и белки, присущие определенному вирусу.
ПЦР-тест
Этот тест основан на обнаружении генетического материала вируса в биологическом образце методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Метод использует праймеры – короткие цепочки нуклеиновых кислот, специально подобранные для распознавания уникальных мишеней-последовательностей в геноме вируса, и полимеразу – фермент, который создает из праймеров, распознавших участки вируса, более длинные цепочки, копию вирусного гена. Праймеры и полимераза работают вместе только в том случае, если в образце есть генетический материал вируса.
Чувствительность экспресс-тестов ниже стандартных лабораторных тестов. В связи с высокой чувствительностью теста генетический материал вируса может быть обнаружен даже спустя несколько недель после острой инфекции. В большинстве случаев выздоровевшие пациенты не заразны после двух недель от начала симптомов, несмотря на положительный тест. Исключение представляют собой пациенты с сильной иммуносупрессией, как, например, при химиотерапии лимфомы. У таких людей вирус может оставаться активным и способным к заражению продолжительное время.
Тесты на антигены коронавируса
Тесты на антигены вируса основаны на выявлении частиц вируса в исследуемом материале. Осуществляется это при помощи антител, которые распознают белки вируса – антигены. Большинство тестов на данный момент построено на обнаружении шиповидного белка вируса SARS-CoV-2. Тесты на антиген вируса требуют меньше времени, могут быть сделаны вне лаборатории и стоят дешевле, чем ПЦР-тесты. Но при этом их чувствительность ниже, около 56%, хотя специфичность остается высокой и достигает 98%. Тест на антиген коронавируса может быть сделан по анализу из носа или носоглотки, а также по анализу слюны. Поскольку тест дает быстрый ответ при достаточно низкой чувствительности, его часто комбинируют с ПЦР-тестом, что снижает частоту ложноотрицательного результата у пациента.
Использование диагностических тестов
ПЦР-тест и антигенный тест чаще всего используются для диагностики острой коронавирусной инфекции. Положительный, как и отрицательный результат теста должны интерпретироваться исходя как из истории болезни, так и из клинической картины заболевания. Если у пациента есть симптомы COVID-19 и он контактировал с больным с подтвержденной коронавирусной инфекцией, то отрицательный тест не означает отсутствие у него коронавирусной инфекции. Диагностические тесты (ПЦР и антигенный) также используются для скрининга бессимптомных пациентов, чтобы отследить цепочки заражения и последующей изоляции. В некоторых странах этот тест требуется перед операциями и процедурами, а также химиотерапией.
Антитела – это сложные белки с несколькими функциями. Они способны не только распознавать специфические патогены, но и активировать защитные механизмы организма, позволяющие нейтрализовать и уничтожить вирусы и бактерии. Антитела – часть приобретенного иммунитета, поэтому их наличие в крови сигнализирует о встрече с определенным патогеном и подтверждает прошлую инфекцию.
При бактериальной инфекции развитие специфического иммунного ответа достаточно предсказуемо. Первыми на инфекцию реагируют клетки неспецифического иммунитета – нейтрофилы, макрофаги и моноциты. Их задача – найти и обезвредить врага, что они могут сделать и без наводки антител.
Дальше к делу подключается специфический иммунитет, способный распознать чужака и более эффективно его нейтрализовать, а также не дать ему вызвать инфекцию при повторном попадании в организм. За специфический иммунитет отвечают лимфоциты: В- и Т-клетки. Координация работы специфического иммунного ответа сложна и в определенной степени хаотична: организм определяет нужные антитела и клетки путем подбора из множества вариантов в процессе взаимодействия нескольких видов клеток. Те самые иммуноглобулины, которые способны защитить организм в будущем – дело совершенно случайной, но удачной мутации.
Сколько стоит сдать ПЦР-анализ
Я пять лет работал в государственной медицинской лаборатории.
По опыту знаю, что пациентам бывает непросто разобраться с тем, какие тесты им нужно сдавать, да и нужно ли вообще. В этой статье расскажу, что такое ПЦР-анализы и можно ли на них сэкономить.
Сходите к врачу
Наши статьи написаны с любовью к доказательной медицине. Мы ссылаемся на авторитетные источники и ходим за комментариями к докторам с хорошей репутацией. Но помните: ответственность за ваше здоровье лежит на вас и на лечащем враче. Мы не выписываем рецептов, мы даем рекомендации. Полагаться на нашу точку зрения или нет — решать вам.
Что такое ПЦР-тесты и зачем их сдавать
В отличие от криминалистов, врачей обычно интересуют две вещи:
Но генетические анализы нужны не так уж часто, поэтому в статье мы будем говорить про ПЦР-анализы на инфекции.
Как работает ПЦР-анализ. У большинства живых существ на нашей планете, за исключением некоторых вирусов с РНК-геномами, генетический материал представляет собой длинную двухцепочечную молекулу ДНК.
Цепочка ДНК состоит из «звеньев» — нуклеотидов. Это четыре небольшие молекулы, строение которых универсально для всех живых существ. Из одного и того же набора нуклеотидов можно собрать геном вируса оспы, человека или синего кита. Вся разница — в порядке, в котором нуклеотиды идут в цепочке ДНК. Зная уникальный порядок нуклеотидов для участка ДНК какой-нибудь болезнетворной бактерии, мы можем засечь его присутствие в биологическом материале. А поскольку этот порядок уникален, мы не перепутаем его с человеческой ДНК.
Во время полимеразной цепной реакции кусочек чужеродного генетического материала из образца при помощи особого белка-фермента размножают много-много раз. В результате получается столько ДНК, что ее хватает для успешной идентификации.
Для каждого микроорганизма набор реактивов нужен свой. Поэтому врачи назначают не ПЦР-анализ вообще, а исследование на конкретный микроорганизм. Так что ПЦР-тест на гепатит С не поможет найти в образце еще и хламидии.
ПЦР-анализы бывают качественные и количественные. Качественные позволяют понять, есть ли в образце генетический материал бактерии или вируса, который мы ищем. А количественные — сколько именно там этого материала. Если сделать несколько таких тестов во время лечения, станет ясно, действует ли на микробов назначенное лекарство.
Как подготовиться к ПЦР-анализу
Чтобы выяснить, какая инфекция поразила человека, у него обычно берут кровь, мочу, образцы клеток слизистой из ротоглотки или с шейки матки.
В России кровь по умолчанию рекомендуется сдавать натощак, не менее чем с интервалом в 8—12 часов после приема пищи. Однако за рубежом таких строгих правил нет: считается, что перед походом в лабораторию можно позавтракать без сладкого и жирного, например кашей без сахара и масла, куриной грудкой или яйцом. Так что если у вас был легкий завтрак, кровь сдавать можно. Пить тоже не запрещено, но лучше ограничиться чистой водой без газа.
Если в качестве материала выступает моча, ее нужно собирать утром, как только проснетесь, в чистый контейнер для анализов или в вымытую с мылом банку из-под детского питания.
Правила, по которым нужно сдавать мазок на ПЦР из половых органов, отличаются для мужчин и для женщин. Всем за 1—2 дня до исследования нужно отказаться от секса, а в течение 1,5—2 часов перед исследованием — воздерживаться от мочеиспускания. Женщинам за сутки до процедуры не следует проводить спринцевание, пользоваться свечами и антисептиками для подмывания. Во время менструации сдавать биологический материал нельзя.
Можно ли верить ПЦР-тесту
Ни один лабораторный тест не обеспечивает абсолютной точности, всегда есть вероятность ошибки. Причем ошибиться тест может в обе стороны: либо не найти искомую инфекцию у пациента, которой он на самом деле заражен, либо обнаружить ее у человека, болеющего чем-то другим или вовсе здорового.
При этом ПЦР-анализы зачастую точнее других методов поиска возбудителя инфекционных заболеваний. Например, возбудителей гонореи у женщин можно искать под микроскопом, можно выращивать в чашке Петри, а можно определять методом ПЦР. В первом случае чувствительность анализа в пределах 36,2%, во втором — 89,7%, а в третьем — 89,9—100%. Получается, что ПЦР-анализ — самый надежный, и доверять ему можно. Примерно так же дела обстоят и с другими половыми инфекциями.
Информативность ПЦР в диагностике инфекций, передаваемых половым путемPDF, 152 КБ
Однако есть и относительно новые, менее надежные варианты ПЦР-тестов — например, на коронавирусную инфекцию. По словам Дениса Проценко, главного врача инфекционной больницы в Коммунарке, чувствительность тестов для выявления COVID-19 — 70—80%. Согласно китайским данным, чувствительность теста может быть еще ниже — в пределах 66—80%.
Но здесь многое зависит от времени взятия образца. Если мазок из горла взяли через 3—4 дня после появления симптомов, то вирус уже мог успеть спуститься из ротоглотки в легкие, и тогда вероятность найти его в мазке составляет всего 40%.
Хотя ПЦР-тесты на коронавирус работают хуже, чем ПЦР-тесты на половые инфекции, ничего точнее для диагностики коронавирусной болезни у нас пока нет. Врачи назначают повторный тест, если у них по результатам диагностики остаются сомнения.
Тесты на COVID-19 были «заражены» коронавирусом
И в Европе, и в США на «зондах и праймерах» нашли частицы заразы, вызывающие ложноположительную реакцию.
Недавно в некоторых западных изданиях появились настораживающие статьи о качестве тестов на новомодный коронавирус. В частности, британская The Telegraph озаглавила свою недвусмысленно — «Усилия по тестированию коронавируса затрудняются комплектами, загрязненными COVID-19». И подзаголовок: «Следы вируса были обнаружены в частях тестов для доставки из-за рубежа в ближайшие дни».
Какой вывод должен сделать обычный человек, прочитав один только этот заголовок? Вопрос риторический. Но я все же озвучу вариабельный ответ для полной ясности: если вы даже не подцепили эту заразу, то, сделав такой тест, вы ее получите. Так ли это?
Неудивительно, что после подобных подробностей в интернете появилось множество идей насчет того, что же это было. Тем более что газета акцентировала: «Как именно произошло загрязнение, неясно… Департамент здравоохранения отказался от комментариев». Однако народные интерпретации не заставили себя ждать. Понятно, что тут не обошлось без конспирологии — таким образом якобы некие тайные силы уничтожают людей. (Заметим, что в России такие версии прокуратурой признаны фейком.) И тут же приводятся аргументы: именно в Британии среди всех европейских стран случилось самое большое число смертей. Подверстывается сюда и Италия, долгое время лидировавшая в этом смертельном марафоне. Логика такая: чем больше в этих странах проводилось тестов, тем больше людей умирало. Почему? А вот потому — читайте The Telegraph.
Интересно, что со дня публикации прошло почти полтора месяца, однако никакого дальнейшего расследования газета не провела (или мне неизвестно), так же как и власти Британии ничего по этому чувствительному случаю на фоне всеобщей паники своим подданным публично не сообщили. Не говоря уже о том, чтобы провести официальное расследование — хотя бы в той части, какие же другие фирмы поставляли продукцию с «проблемой» (коронавирусом), сколько человек было ими протестировано и что с этими людьми дальше произошло.
Ситуацию на днях подогрела и американская The Washington Post, опубликовав статью «Загрязнения в лабораториях ЦКПЗ задержали развертывание тестов на коронавирус». (ЦКПЗ — Центры по контролю и профилактике заболеваний.) В ней отмечается, что «на оборудовании этих центров, где собирались наборы для тестов, нарушались производственные процессы, приводя к загрязнению одного из трех тестовых компонентов, используемых в процессе высокочувствительного обнаружения» вируса. Перекрестное загрязнение, отмечается, скорее всего, произошло из-за того, что химические смеси были собраны в комплекты в лабораторном помещении, где также обрабатывался и синтетический коронавирусный материал. Как подтвердили ученые, такое соседство является «отклонением от принятых процедур и ставит под угрозу тестирование на вирус».
Загрязнения в американских тестах были впервые замечены еще в конце января, после того как ЦКПЗ отправили первоначальную партию в 26 лабораторий общественного здравоохранения по всей стране. «По словам тех, кто знал, что произошло, ложноположительные реакции возникли в 24 из 26 лабораторий» — отмечается в публикации.
Интересно, что в статье напрямую не говорится, чем же тесты были загрязнены. Однако упоминание, что «химические смеси были собраны в комплекты в лабораторном помещении, где также обрабатывался и синтетический коронавирусный материал», напоминает историю из британской The Telegraph с поставками от люксембургской фирмы Eurofins. Более того, по некоторым данным, оказывается, эта контора направляла в Британию американские тесты (ее филиалы расположены и в США). Статья в Лондоне вышла 30 марта с. г. после начала расследования Управлением по вопросам качества продовольствия и медикаментов США истории с ложноположительными тестами. То есть в Штатах официальным лицам уже было известно о проблемах с качеством тестов на коронавирус, но их отгрузка союзникам за океан, похоже, продолжалась. В самих же США по рекомендации Управления по вопросам качества продовольствия и медикаментов производство тест-систем передали от ЦКПЗ «внешнему подрядчику». Видимо, до окончания служебного расследования, результаты которого, как сообщается, будут опубликованы не ранее 2021 г.
Из всего этого для рядового обывателя вытекает главный вопрос: если даже власти признают, что тестовые наборы были загрязнены той самой заразой, от которой в мире уже умерло четверть миллиона человек, то значит ли это, что при подобном тестировании человек непременно должен был заразиться Covid-19? Ведь именно об этом после публикаций трубят все хайписты мира, наводя на рядовых интернета страх и ужас. Однако ответ квалифицированных московских вирусологов, с которыми я обсуждала эту тему, однозначный: нет, заразиться нельзя никак, если даже сильно хочется. Ведь речь идет не о процессе забора у человека биоматериала (то есть не о том, когда палочкой берут из носа и гортани), а совсем о другом моменте. О загрязнении «зондов и праймеров». А с ними пациент никак не соприкасается.
Это специальные реагенты, с помощью которых, в том числе, и определяется путем сложнейшей полимеразной цепной реакции (ПЦР), есть ли вирус в образце биоматериала. И вот именно в эти реагенты и попали какие-то части коронавируса. И потому при таком «грязном» тесте исход будет положительным, даже если у человека коронавируса нет. Но им заражается биоматериал пациента, так как сами реагенты уже содержат материал от вируса и показывают ложноположительный результат. Понятно, что из этого следует дальше. И если такие «грязные» тесты использовались до того, как это было установлено, то вполне вероятно, что здоровые граждане могли быть приравнены к зараженным, но без симптомов. Это также относится и к проблеме статистики.
Теперь не менее важный вопрос: а как вообще могло такое случиться? Как вирус или «обломки» его могли попасть в эти реагенты? Частично это объяснено американскими учеными в The Washington Post. Один из важных выводов, как я уже цитировала выше, — «перекрестное загрязнение, скорее всего, произошло из-за того, что химические смеси были собраны в комплекты в лабораторном помещении, где также обрабатывался и синтетический коронавирусный материал». Но интересно и то, что, как объясняют вирусологи, в самих этих тестах действительно присутствует часть РНК этого вируса, за редким исключением, уже синтезированного. Эту часть теста называют «положительный контроль». И если из-за халатности из этой части теста вирус попадает на ту, куда помещается биологический образец человека, то он и выдает положительный результат. Даже если этот образец и не заражен.
Зачем нужна РНК вируса (замечу, не сам вирус целиком, а только его РНК или даже часть ее цепочки) в тестах? Если объяснять совсем просто, то она необходима именно для того, чтобы в биологическом материале, который проверяется, свой увидел своего. И вот эта часть РНК вируса, находящаяся в тестовых структурах, конечно, никак не может заразить самим вирусом биоматериал. Потому что — еще раз — это не вирус, а только его часть. (Один специалист в разговоре со мной для наглядности сравнил: это как машина и колесо.) А может только помочь выяснить, есть ли такая же напасть такой же структуры в исследуемом образце. В общем, все достаточно сложно для непосвященных. (Замечу, что далеко не все медики, с которыми общалась, понимают такие тонкости, что уж говорить про остальных.)
А можно ли еще как-то заразить пробирки с реагентами коронавирусом, чтобы потом искажались результаты биопроб пациентов? Можно. Достаточно сотруднику, работающему с ними и уже зараженному коронавирусом, но не знающему об этом, прокашляться над ними. Это называется кросс-контаминация (перекрестное загрязнение). Можно ли намеренно это сделать? При желании, да. Однако вряд ли какой-то человек в здравом уме и трезвой памяти станет таким заниматься. Ну и, конечно, во всех этих случаях и речи нет о заражении самих пациентов. Все, чего можно добиться таким изуверским способом, это ложноположительная проба человеческого биоматериала, если он даже и не был заражен COVID-19. Но об этом помешанные на вирусной пандемии блогеры не пишут — тут страха не нагонишь и хайпа не поймаешь.