какая погрешность теста на короновирус
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.
Эксперты назвали «обманывающие» тестирование на коронавирус факторы
Помешать обычному человеку получить правильный результат тестирования на COVID-19 могут два фактора: несоблюдение правил подготовки к тестированию и неправильная процедура взятия биологического материала. Об этом РБК рассказал специалист по диагностике инфекционных заболеваний лаборатории «Гемотест» Дмитрий Гордеев.
Так, если неправильно проводить процедуру взятия биологического материала, есть вероятность, что на зонд попадет недостаточное количество клеток. По словам специалиста, для проведения анализа необходимо взять мазок
с задней стенки глотки. Данную процедуру может качественно осуществить квалифицированная медсестра, однако, если ее будет проводить сам пациент при «бесконтактных» тестах, есть вероятность снижения результативности.
«Это может произойти как из-за неправильно выбранной точки для взятия клеток, так и из-за кашля или рвотного рефлекса — естественной реакции на раздражение задней поверхности глотки, которая нарушит процедуру взятия», — пояснил он. Гордеев добавил, что для улучшения результативности теста человек должен доверить взятие биоматериала специалисту и соблюсти правила подготовки.
Кроме того, на результативность тестирования влияет и подготовка к тестированию. «Вирус поражает клетки слизистой оболочки дыхательных путей. Проникнув в клетки, он начинает размножаться, и новые копии вируса выходят из клеток, накапливаясь на их поверхности. Но клетки, выстилающие слизистую оболочку — эпителиальные клетки, часто обновляются. С водой, пищей, избытком слюны (в результате курения) они попадают в пищевод», — рассказал Дмитрий Гордеев. По этой причине он рекомендовали за три часа до анализа воздержаться от приема пищи, питья, курения и полоскания горла.
Заместитель генерального директора Лабораторной службы Хеликс Дарья Горякина также рекомендовала придерживаться данных правил подготовки к тестированию. По ее словам, в лаборатории советуют воздерживаться от употребления пищи, питья, чистки зубов, полоскания горла, курения и жевания жевательной резинки минимум за час до взятия мазков на вирус. «Вышеперечисленные действия могут влиять на количество копий вируса, остающегося на слизистых, а следовательно, и на результат самого анализа», — сообщила она РБК.
Еще один фактор, по ее словам, который влияет на результативность тестирования, — это соблюдение правил транспортировки биоматериала уже после того, как в лаборатории провели тестирование. «Также важно исключение контаминации, когда генетический материал в образец для исследования попадает из другого образца или с объектов в лаборатории», — рассказала Дарья Горякина.
Третий фактор, на который указала Горякина, — это нарушение режима самоизоляции человеком, который сдал тест. «Ведь результат анализа — это отражение статуса клиента на момент взятия образца. Любой отрицательный результат тестирования на COVID-19 не гарантирует, что завтра не произойдет заражение и обследованный человек не станет носителем и распространителем инфекции», — добавила специалист.
В то же время, по ее мнению, пациент может самостоятельно взять у себя тест на коронавирус при наличии необходимых инструкций. Это позволяет снизить риск заражения сотрудника лаборатории. Также человек, который берет у себя анализ сам, «лучше контролирует свои ощущения, чем медицинский работник, который не способен их оценить и, например, вовремя убрать зонд или ввести его как раз в тот момент, когда психологически и физиологически человек наиболее готов к процедуре». Лабораторная служба Хеликс провела исследование, которое показало, что и в случае самостоятельного взятия биоматериала, и в случае его взятия специалистом количество клеток в образцах сопоставимо и достаточно для получения достоверного результата.
На результаты тестирования влияют в первую очередь «внелабораторные факторы», уточнили РБК в пресс-службе группы компаний «Инвитро». Среди них: «корректное взятие биоматериала, корректная транспортировка биоматериала в лабораторию», а также — иммунный статус пациента и общее состояние его здоровья. В компании сослались на статью, опубликованную в журнале Американской медицинской ассоциации, согласно которой в назальных образцах выявляют две трети случаев заболевания, а из ротоглотки — только треть. «Обычному человеку правильно самостоятельно взять зондом назальный образец весьма непросто, а образцы из ротоглотки малоинформативны сами по себе», — сообщили в «Инвитро».
Среди основных типов тестов, которые используют в клиниках для определения коронавируса, оба эксперта отметили ПЦР-тест, основанный на полимеразной цепной реакции, и тесты на антитела к COVID-19. Гордеев добавил, что в лабораториях начинают применять иммуноферментный анализ (ИФА) и хроматографический экспресс-тест.
Директор Института здравоохранения ВШЭ Лариса Попович считает, что внешние факторы не могут повлиять на наличие или отсутствие генетического материала вируса, если он уже присутствует, если речь идет о ПЦР-диагностике.
«Главное — специфичность и чувствительность тестов. Важно, чтобы правильно брались тесты, чтобы не попало с нечистой поверхности на ваш тест что-то, потому что может быть тогда чужеродная РНК-частица, которая может дать ложнопозитивный тест. Должны быть хорошо обученные люди, которые должны понимать, как брать мазки», — пояснила она РБК. Попович добавила, что коронавирус находится в верхних дыхательных путях только первые дни, после чего он опускается. В связи с этим может быть ложноотрицательный тест, несмотря на присутствие инфекции в организме.
По состоянию на утро 11 мая в России было проведено более 5,6 млн лабораторных исследования на коронавирус. В России за последние сутки выявили 11656 случаев заражения COVID-19, всего в стране число случаев заражения достигло 221 тыс.
Почему врут тесты на коронавирус, и какой самый точный?
Тесты на коронавирус стали чуть ли не самой популярной лабораторной процедурой в наши дни. Однако в достоверности их результатов многие сомневаются – и не напрасно. У каждого исследования есть свои нюансы, и в них то мы и будем разбираться.
Несмотря на то, что разновидностей тестов существует довольно много, они все подразделяются на три группы. Поговорим о каждой отдельно.
ПЦР-тесты – точность 70%
Единственный анализ, на основании которого в России официально ставят диагноз «коронавирус». В процессе теста у пациента берут мазок из носа и горла, а затем исследуют на наличие РНК вируса. Как правило, результаты сообщают через 1-2 дня, но есть лаборатории, которые выполняют срочные исследования. Стоимость теста начинается с 2000 рублей.
Коронавирус: как минимизировать риск заразиться
ПЦР-тест на коронавирус упрекают в недостаточной точности. Особенно часто случаются ложноотрицательные результаты. Причин у этого может быть множество. Со стороны пациента, в первую очередь, неправильная подготовка к анализу. За сутки до теста нельзя употреблять алкоголь, антимикробные препараты, за два часа—пить, есть, курить, чистить зубы, пользоваться освежителями рта, полоскать рот, принимать любые лекарства. Лабораторию может подвести неправильная техника забора биоматериала, нарушение транспортировки и условий хранения пробы. Кроме того, для получения достоверного результата следует сдавать тест на 2-3-й день после появления первых симптомов вируса.
Тест на антитела — точность: 80-90%
Для выполнения этого теста делают забор крови из вены. Он единственный может определить не только, болеете ли вы сейчас, но и переносили ли заболевание в недавнем времени. Антитела IgM или IgG являются иммунным ответом на встречу с вирусом. Антитела класса IgM появляются в острой фазе болезни и говорят, что вы либо болеете сейчас, либо недавно выздоровели. Антитела IgG вырабатываются в течении месяца после перенесенного вируса. Поэтому делать тест раньше – не имеет особого смысла. Если вы точно знаете, что переболели и цель анализа выяснить, выработались у вас антитела к вирусу, имеет смысл сдать только тест на антитела IgG. Он будет стоить примерно 900 рублей. Исследование на IgM или IgG обойдется в два раза дороже.
Екатерина Гергесова, высшая квалификационная категория, КМН, медицинский консультант онлайн-лаборатории Lab4U: По имеющимся на сегодняшний день данным, специфические антитела к белкам оболочки коронавируса SARS-CoV-2 появляются в срок от нескольких дней до 2 недель после появления первых симптомов заболевания. Тогда эти антитела можно идентифицировать в сыворотке крови. Однако иммунный статус каждого человека индивидуален и зависит от множества внешних и внутренних факторов. Способность к выработке выявляемых существующими наборами реагентов специфических антител у каждого человека разная, и не всегда инфекционный процесс приводит к появлению детектируемых антител. И наоборот, выявление каких-либо антител не всегда со 100 % уверенностью позволяет говорить о наличии специфического заболевания.
Все используемые на сегодняшний день в лабораториях наборы реагентов для выявления антител к белкам SARS-CoV-2 характеризуются высокой чувствительностью и специфичностью. Это гарантирует, что они “увидят” IgM и IgG при их наличии в сыворотке крови. Но иммунная система конкретного человека может и не произвести достаточного количества антител, поэтому не всегда результат такого исследования может соответствовать ожиданиям пациента.
Экспресс-тесты на антиген — точность 80-90%
Их основное преимущество – скорость. Для пробы берется слюна, а результат известен уже через 15-20 минут. Тест ищет не генетический материал вируса, а только специфические белки – антигены, поэтому по нему можно сделать только предварительные выводы. Для точного подтверждения рекомендуется пройти ПЦР-исследование. В настоящее время такой тест можно сделать как медицинском учреждении, так и самостоятельно, купив его в интернете. Наиболее точный результат вы получите на 5-6 день болезни. Стоимость начинается с 2500 рублей за набор для домашнего использования.
Тест на антигены COVID-19: преимущества экспресс-метода и инструкция
Экспресс-тест на коронавирус обладает многими преимуществами. Он помогает оперативно выявить наличие вируса и оградить окружающих, особенно из групп риска, от возможного инфицирования. Чтобы сориентироваться в большом числе различных тестов, необходимо определить, для чего он предназначен и когда необходимо сдать анализ.
Какие существуют экспресс-тесты на COVID-19
Сегодня наличие SARS-CoV-2 — вируса, вызывающего COVID-19, определяют при помощи двух методик:
— экспресс-тест на антиген.
ПЦР-тесты
ПЦР или полимеразная цепная реакция — это метод молекулярной диагностики. Он обнаруживают РНК вируса в организме и позволяет узнать, болен ли человек в данный момент или является носителем. Точность этого метода довольно высокая и составляет почти 100%. Но на конечный результат анализа влияет тщательная подготовка материала.
ПЦР-тесты на коронавирус (RT-PCR) нужно обязательно сдавать тем, кто вернулся из-за границы, имел контакты с больными коронавирусом, а также пациентам с диагнозом «внебольничная пневмония», ОРВИ и грипп, сотрудникам медучреждений и людям старше 65 лет — они находятся в группе риска.
Сделать ПЦР-тест можно в государственной поликлинике (при наличии полиса ОМС) и в частных лабораториях. Важное условие — отсутствие явных признаков простуды и контактов с больными в последние несколько дней. Для проведения теста на COVID-19 биологический материал из ротоглотки и полости носа берут амбулаторно либо специалист может выехать на дом. Затем его исследуют в лаборатории с помощью специального оборудования, ждать результатов нужно не менее 24 часов.
Тесты на антиген
Тесты на антигены (RAT) выявляют белки вируса. При помощи небольших одноразовых пластиковых кассет определяют наличие генетического материала вируса аналогично лабораторным методам. Преимущество этого способа в том, что исследование проводится с помощью небольших приборов, которые легко транспортировать и устанавливать вне специализированной лаборатории. В этом случае также исследуют образцы из носа или горла. Анализ основывается на обнаружении антигена вируса и занимает от 5 до 30 минут.
Первые тест-системы давали высокую погрешность, однако современные модели тестов сегодня достаточно точны. При правильном соблюдении порядка сдачи анализов достоверность результатов составляет более 80%.
Сегодня экспресс-тестирование считается удобным и быстрым способом определить наличие вируса в организме. Тест-системы применяются в аэропортах, вокзалах, на крупных предприятиях и в медицинских учреждениях. Анализ требует минимальной подготовки и значительно дешевле ПЦР-тестирования.
Преимущества экспресс-тестов для диагностики COVID-19
Экспресс-тесты в медицинских учреждениях делают с целью подтверждения или исключения инфекции COVID-19 у людей с симптомами или без них. Такие тесты:
Пациенты с подозрением на COVID-19 должны быстро узнать о возможном наличии инфекции, чтобы получить лечение, информировать находившихся в близком контакте. Чаще всего коронавирусную инфекцию подтверждают тестом ПЦР, но, как говорилось выше, для его проведения нужно специальное оборудование, а для получения результата — не менее 24 часов.
Экспресс-тесты на антиген в медицинских пунктах могут протестировать гораздо большее число людей. Кроме того, анализ можно проводить не только в специализированных медицинских пунктах. При условии, что точность результатов будет высокой, более быстрая диагностика позволит пациентам быстрее принять необходимые меры и снизить распространение COVID-19.
Экспресс-тестирование на антиген как альтернатива ПЦР-тестам
Ученые из Института микробиологии в Лозанне провели исследование: они внедрили тестирование на антиген SARS-CoV-2 в отделении неотложной помощи больницы швейцарского университета [1]. Чувствительность тестов и точность результатов эксперимента проверили на 532 пациентах. Ученые сравнили самые популярные и доступные экспресс-тесты на антиген с ПЦР.
В результате они пришли к выводу, что RAT может представлять собой полезный ресурс в отдельных клинических условиях в качестве дополнительного к ПЦР инструмента. Это поможет при быстрой сортировке больных, особенно во время вспышки заболевания. Но необходимо учитывать более низкую чувствительность теста, особенно у бессимптомных пациентов.
В ходе исследования также выяснили, какие тесты на антигены дают самые точные результаты. Ученые проанализировали самые популярные и доступные к продаже образцы [2]. В ходе эксперимента PBCheck Covid 19 Ag показал лучшие результаты в сравнении с аналогами [3]. У этого теста высокая точность — 88,5%. При этом этот показатель у тестов Panbio Covid-19 Ag Rapid Test составил 87%, а у Standard Q и BD Veritor — 87,2%.
Использование экспресс-тестов на антиген в Швейцарии помогло справиться с очередной волной пандемии. Сортировка пациентов с их помощью позволила швейцарским специалистам быстро изолировать пациентов с положительным результатом анализа на COVID-19 и сэкономить ресурсы. Поэтому многие страны Европы сегодня выбирают экспресс-тесты на антиген как залог эпидемиологической безопасности.
В России также были проведены испытания теста PBCheck Covid 19 Ag. Для этого использовали наборы реагентов с использованием 35 положительных и 35 отрицательных клинических образцов биологического материала (мазков из носа и ротовой полости). В ходе эксперимента установлены следующие диагностические характеристики: диагностическая специфичность 100%, диагностическая чувствительность 92,11% [4].
Как сделать тест на антиген
Экспресс-тестирование на антиген — довольно удобная методика диагностики SARS-CoV-2, так как позволяет проверить наличие инфекции у большого количества людей в максимально короткие сроки.
Антигены коронавируса можно обнаружить в содержимом носоглотки путем иммунохроматографического анализа. Для этого необходимо взять мазок. Вот инструкция, как это правильно сделать:
Комментарий эксперта
Сапожкова Жанна Юрьевна, заведующая лаборатории Гемоскрин, кандидат медицинских наук, руководитель Международной Школы Цитологии (МШЦ, Москва); автор более 40 научных публикаций; главный редактор учебных программ МШЦ для аккредитации в НМО; член-корреспондент Международной Академии Цитологии/MIAC
Каков процент точности у современных экспресс-тестов на ковид? Насколько верны результаты?
В диагностике такой серьезной и социально значимой инфекции, как COVID-19, важны точность и высокая специфичность. То есть тесты должны выявлять даже незначительные количества вируса и не должны диагностировать другие инфекции. Практически все современные тесты для диагностики коронавирусной инфекции отвечают требованиям высокой чувствительности и специфичности.
Например, тест PBCheck COVID-19 Ag, с которым работает наша лаборатория, имеет специфичность 100%, то есть никаких других инфекций, кроме коронавирусной, он диагностировать не будет, а чувствительность теста составляет 92,11%, то есть из 100 инфицированных вирус будет определен у 92. Остальные 8 — это могут быть, например, низкокопийные образцы, то есть те образцы, где количество вируса незначительно.
Можно ли равноценно использовать тесты на антиген вместо ПЦР-теста?
Скорее, наравне с ПЦР-тестом. Во многих странах Европы так и происходит. В аптеках можно купить тест, провести его самостоятельно, принести результат и получить справку на выезд в другую страну. Европа валидирует экспресс-тесты и маркирует их знаком СЕ (свидетельствует о том, что продукция отвечает стандартам и обеспечивает свободный допуск товаров на рынки всех стран Евросоюза. — «РБК Стиль»). Наши европейские коллеги считают, что экспресс-тестирование станет одним из возможных факторов, которые помогут пережить очередную волну коронавируса.
В каких ситуациях использование теста на антиген будет предпочтительнее ПЦР?
Это ситуации, когда тест нужен быстро, например, тестирования на мероприятиях или если кто-то из родственников пришел в больницу навестить пациента. В этих случаях экспресс-тесты несравнимо лучше ПЦР, так как дают быстрый ответ с таким же качеством исследования. Еще ситуация, когда, например, есть симптомы, а ПЦР-тест — отрицательный. В этом случае использование экспресс-теста поможет выявить инфекцию.
Если тест на антиген проводится намного проще и быстрее, есть ли вероятность, что в будущем он заменит традиционный ПЦР?
Насколько я могу видеть развитие диагностики в последние десять лет, лабораторные тесты становятся все разнообразнее и быстрее. Экспресс-тестирование относится к POC-тестированию (point of care), это позволяет своевременно, быстро и качественно исключить или подтвердить заболевание, а значит, вовремя принять необходимые меры лечения или профилактики. Так что будущее, безусловно, за экспресс-тестами.
Регистрационное удостоверение на экспресс-тест PBCheck COVID-19 Ag № 2021/14179 действительно до 01.01.2022. Товар предназначен для профессионального использования (медицинскими работниками).