Как диагностируют коронавирус в России и США
Почему больной коронавирусом китаец пять дней свободно передвигался по Чите, как диагностируют заболевание в России и США и почему отрицательный анализ не дает гарантии отсутствия вируса в организме, разбиралась «Газета.Ru».
Больной коронавирусом китаец из Читы обращался к местным медикам за пять дней до своей госпитализации и сдавал тест на наличие коронавируса, но он не сработал, в результате чего он свободно передвигался по городу все это время. Это произошло из-за слишком низкой вирусной нагрузки на момент первого анализа, поясняет заведующая Лабораторией Центра гигиены и эпидемиологии в Забайкальском крае Ольга Гредюшко.
«Процесс определения коронавируса ничем не отличается от определения вируса гриппа или ОРВИ. Все они исследуются методом полимеразной цепной реакции, единственная разница в том, что используются разные наборы реагентов. Вирус определяется специалистами около шести часов, но в инкубационном периоде он не успевает накопиться в клетке и показать результат сразу», — говорит Гредюшко.
По словам специалиста, бывает, что от момента заражения человека до момента забора материала проходит мало времени, и вирус не успевает накопиться в клетках. Так и произошло в случае с этим пациентом.
Концентрация вируса была маленькая, и вирусная нагрузка оказалась неопределяемой.
Но когда анализ взяли во второй раз, концентрация была достаточная, чтобы система определила наличие заболевания.
Тест-системы для диагностики коронавируса в России разработали специалисты Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» в Новосибирске.
В тестах есть четыре пробирки: две — с реагентами, две — для положительного контрольного образца или отрицательного. Подготовленные компоненты реакционной смеси затем ставятся в прибор, который выдает данные в виде цифр и кривой, позволяющих однозначно определить вирусный материал в клиническом образце, рассказала заместитель генерального директора по научной работе центра «Вектор» Елена Гаврилова местному изданию «Новосибирск Онлайн».
«Мы разработали эти наборы очень оперативно: 10 января появилась первая нуклеотидная последовательность нового коронавируса, и уже менее чем за неделю мы разработали два набора, — говорит она. — Они отличаются: один непосредственно выявляет новый коронавирус, второй позволяет выявлять как новый коронавирус, так и вирус тяжелого острого респираторного синдрома, более нам известный как вирус атипичной пневмонии, который вызвал заболевание в 2000-х годах».
В США методику для выявления коронавируса разработали Центры по контролю и профилактике заболеваний. Первым шагом стало определение генома вируса. Часть его областей удалось выявить благодаря сходству с другими коронавирусами.
Так как геном коронавируса состоит из РНК, а не ДНК, исследователи использовали фермент обратную транскриптазу, которая создает копию ДНК на основе РНК (транскрипция — это синтез РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, здесь же применялся обратный процесс). Сам вирус изолировать не пришлось — фрагменты ДНК собственных клеток пациента, бактерий и т. п. удалось отсеять с помощью соответствующего программного обеспечения. К этому времени китайские власти тоже расшифровали геном вируса и опубликовали данные.
Чтобы сделать диагностический тест, специфичный именно для 2019-nCoV, исследователи выделили участки генома, которые не меняются быстро по мере эволюции коронавируса, но при этом достаточно отличаются от участков генома других коронавирусов. Обнаружить эти участки в пробах, полученных от пациентов, можно с помощью ПЦР (полимеразной цепной реакции). При ПЦР используются специальные ферменты, которые многократно удваивают определенный участок ДНК, что позволяет обнаружить вирус или бактерию.
Однако с РНК ПЦР не работает, поэтому тут в игру снова вступает обратная транскриптаза — с ее помощью на основе РНК создается ДНК, которую и используют для диагностики.
Использование ПЦР в реальном времени (количественная ПЦР) позволяет измерять количество ДНК после каждого цикла деления. Это позволяет отследить ошибки, которые могут возникнуть при увеличении числа копий ДНК или загрязнении образца — они накапливаются в течение нескольких циклов, в то время как ДНК, под которую подбирались ферменты, откликается сразу же. Хотя ошибки происходят редко, они могут повлиять на конечный результат.
О динамике инфекции пока известно мало. Исследователям еще предстоит выяснить, спустя какое время после заражения вирус можно обнаружить и как это сопоставляется с появлением симптомов. Однако когда симптомы уже есть, вирусная нагрузка достаточно высока, чтобы была возможность провести анализ и уже через несколько часов установить — пострадал человек от коронавируса или чего-то еще.