Почему не нужно тестировать всех

07 апреля 2020


Фото носит иллюстративный характер. Из открытых источников.
Фото носит иллюстративный характер. Из открытых источников.
Специалист в области молекулярной биологии, профессор Сколтеха и Ратгерского университета, доктор биол. наук Константин Северинов рассказал о массовом тестировании на коронавирус и прогнозе распространения болезни в спецпроекте телеканала RT «Эпидемия с Антоном Красовским». 
С разрешения правообладателя «МВ» публикует выдержки из интервью. 


По словам ученого, тестирование на коронавирус необходимо для подтверждения диагноза, а не для того, чтобы человек, успокоившись, продолжал вести привычный образ жизни. Эксперт также объяснил, что применяемый тест во многих случаях может дать ложный положительный либо отрицательный результат, а также высказал мнение, что России еще предстоит столкнуться с пиком распространения инфекции.

В чем проблема тестирования на коронавирус?
 
Есть некая общая проблема тестирования. То есть вы хотите определить очень небольшое количество какого-то инородного агента, например, по рибонуклеиновой кислоте или по белкам, в случае вируса, на фоне очень большого количества молекул, которые находятся в биологической жидкости.

То есть просто мусора.

Мусора, да. И сделать это вы хотите точно. У вас может быть ложноположительная реакция — вы говорите, что есть возбудитель, а его на самом деле нет. А есть другая ошибка, реакция ложноотрицательная — вы говорите, что нет возбудителя, а он есть. Цена вопроса, особенно в теперешней ситуации, велика. Поэтому вы хотите сделать тест надежным. Кроме того, он должен быть сертифицирован, показывать определенную точность, быть быстрым, дешевым, работать как часы, что очень важно. Чтобы был массово произведен. Везде, где можно, должна быть соответствующая аппаратура поставлена, люди должны быть натренированы. Все это означает, что должна быть система.

Сейчас в России тестирование на коронавирус проводится одним-единственным способом — полимеразной цепной реакцией.

С обратной транскрипцией — да. На самом деле есть два способа. Вирус — у него есть геном — нуклеиновая кислота, РНК или ДНК, и он запакован в белковую оболочку. Вы можете определить наличие нуклеиновой кислоты, это первый вариант. Это делается с помощью ПЦР — очень изящной процедуры, которая позволяет при наличии информации о последовательности ДНК или РНК инфекционного агента амплифицировать, размножать специфические последовательности, соответствующие этому агенту, и потом просто детектировать наличие вот такой амплифицированной умноженной последовательности.

Геном — это некий текст, использующий четыре буквы нуклеиновой кислоты: A-G-C-T. Вы можете его прочесть и отправить в базу данных. Конкретно в случае коронавируса, если не ошибаюсь, уже около 900 геномов получено. То есть были выделены образцы у больных людей и определена последовательность длиной в 30 тысяч букв, это и есть геном коронавируса. Эти геномы чуть-чуть отличаются у разных носителей, потому что вирус имеет свойство меняться. Но, сравнивая эти полученные последовательности, вы выделите определенные блоки, которые не меняются, они почти всегда одинаковые. Ученые называют их консервативными. И этот в некотором смысле кусочек биологического текста и есть маркер наличия вируса, потому что таких последовательностей нуклеиновых кислот в нашей ДНК нет. 

Соответственно, вы можете придумать процедуру, которая специальным образом будет узнавать именно такие последовательности нуклеиновой кислоты. И при наличии подобных последовательностей у вас будет некоторая система, которая будет подтверждать: да, там это есть. Так как мы говорим об очень маленьких количествах, то полезно сигнал умножить. Так вот ПЦР — это именно такая биохимическая процедура, которая позволяет вам экспоненциально нарабатывать, увеличивать количество исходной нуклеиновой кислоты при условии, что она соответствует той самой последовательности, которая вас интересует. Этот тест не количественный, в основном качественный. Хотя есть варианты полимеразной цепной реакции, которая количественная.

Есть другой принцип — антительный, то есть иммунно-ферментный анализ. Почему такой анализ на коронавирус у нас сейчас не делается? Это же основной тест в мире.

И да, и нет. В Китае и других странах тесты на основе ПЦР шире распространены, потому что они очень дешевые. Их легко сделать, их легко имплементировать.

ПЦР дешевле, чем ИФА?

При ПЦР вам ничего не нужно знать, кроме как иметь на компьютере последовательность генома вируса, а дальше вы совершаете некоторые определенные процедуры. И есть соответствующая база, мощные лаборатории, которые могут это поставить на поток. У нас клиники типа InVitro занимаются тем, что тестируют людей на различные заболевания с помощью этого теста. Вся процедура остается точно такой же, единственное, что меняется, — это реагент, который необходим для определения вот этой конкретной нуклеиновой кислоты. Все это построено на красивом принципе комплементарности. Вот ДНК, ее двойная спираль. Одна цепочка соответствует другой. И, если вы знаете последовательность нуклеиновой ДНК или РНК в одной цепочке, вы можете разработать другую цепочку, которая будет к ней подходить. Все, что вам нужно для детектирования коронавируса, — это найти тот участок, который будет подходить. 

Но чтобы это хорошо работало, есть свои нюансы. 

В чем смысл антительного теста: у заболевших людей в кровотоке появляются возбудители, наша иммунная система отвечает на это производством антител. Антитела — это специальные белки, которые взаимодействуют с инородным агентом и помогают нам его инактивировать. Такое очень специфичное антитело узнает только антиген, которому оно соответствует. В нашем случае это коронавирус. Соответственно, если у кого-то была коронавирусная инфекция, в кровотоке будут антитела, специфические к этому вирусу.

Нам нужно много биологического материала...

И нам нужно детектировать эти антитела. Мы должны уметь их находить. Потому что так можно детектировать тех людей, которые, например, уже вылечились, но инфекция у них была. Они могли не знать, что больны, но у них образовались антитела. Обнаруживать таких людей очень полезно с точки зрения эпидемиологии и разработки методов борьбы. РНК вируса у них сейчас уже нет. Остались антитела. Это то, что обеспечивает наш иммунитет, воспоминания организма и некий его способ бороться с инфекцией, если она вдруг возникнет. Для того, чтобы такой тест сделать, вам нужно собирать у людей кровь и в этой крови детектировать наличие антител, специфических к вирусу. у вас должна быть какая-то подложка, на которую вы кладете поверхностные белки вируса. Вам нужно белок S7 произвести методом генной модификации, выделить его в больших количествах и нанести на подложки, чтобы потом можно было на эти пробы капать образцы крови различных людей. Это в любом случае гораздо сложнее — надо произвести очень большое количество вирусного антигена, знать, какой он, чтобы детектировать антитела.

Насколько сейчас по всему миру эти тесты различаются? Например, анализ, который делается в России, такой же, как анализ, который делается в Италии?

Есть не так много опубликованной информации. Например, CDC, американский центр по контролю и профилактике заболеваний, предложил некий стандарт теста. Очевидно, что все остальные разработчики используют эту информацию для того, чтобы сделать свои клоны, и возможно даже, они тест улучшают. Что касается наших тестов... На самом деле никто не делал такой бенчмаркинг.

Нужно ли тестировать всех? Испанцы взяли и всех протестировали.

Я совершенно не понимаю, для чего это было нужно, если у людей нет симптомов. Тот факт, что я вчера был здоров, не означает, что сегодня я не заболел. Поголовное тестирование, кроме того, что будет огромной нагрузкой на систему здравоохранения, вряд ли что-то даст.

Как вы думаете, сколько будет сделано тестов?

Нет проблем перевести это в десятки тысяч, но не вижу такой необходимости. Тест нужен для подтверждения диагноза, а не для того, чтобы обрести некое спокойствие и дальше нарушать все возможные правила.

Первый тест показал коронавирус. Зачем делают еще три? Или, например, первый тест не показывает коронавирус. Зачем делают два последующих?

Это довольно большой вирус, у него один из самых больших РНК-геномов. И следует смотреть на наличие положительного ответа по нескольким участкам вирусного генома. Потому что если вы смотрите только на один участок, вы можете ошибиться. И стандартная система действует так: вы смотрите на два места, если оба отрицательных — все хорошо, если оба положительных — все плохо, если положительный и отрицательный, вы обращаетесь в независимую лабораторию, которая бы это верифицировала, повторяете еще раз и т. д.

Как будет развиваться ситуация с эпидемией, на ваш взгляд?

Очевидно, что в России будет очень большой рост в ближайшие недели, а может быть, и месяцы. В Нью-Йорке десятки тысяч заболевших. Мы такие же, как нью-йоркцы. Почему должно быть по-другому? Вопрос в порядковом росте. Если не заболевших, то людей с положительным диагнозом. Мы, конечно, охраняемая Богом страна, но почему у нас должно быть 500, а в других местах десятки тысяч?

Здесь начинается интересная научная часть. Если бы было широко организовано серологическое тестирование, мы сумели бы оценить, сколько людей уже прошло через это. Именно по этой прослойке можно будет предсказывать, когда все двинется к затуханию, когда новые случаи будут появляться с меньшей частотой, потому что вирусу просто негде будет больше жить.

Видео интервью можно посмотреть здесь.