Фото: Pixabay
На данном этапе пандемии вы или кто-то из ваших знакомых, вероятно, прошли хотя бы один тест на COVID-19. Но знаете ли вы, какой тест вы прошли, и знаете ли вы о его сильных и слабых сторонах?
Я молекулярный биолог, и с апреля 2020 года я был частью команды, работающей над программой RADx , финансируемой Национальными институтами здравоохранения, которая помогает новаторам разрабатывать быстрые тесты для определения того, когда человек инфицирован SARS-CoV- 2, вирус, вызывающий COVID-19, пишет Medical Xpress.
Для диагностики инфекции SARS-CoV-2 используются два основных типа тестов: молекулярные тесты, более известные как ПЦР-тесты, и тесты на антигены. Каждый из них обнаруживает разные части вируса, и то, как они работают, влияет на скорость и относительную точность теста. Так в чем же разница между этими типами тестов?
В поисках генетических доказательств
Первым шагом для любого типа теста является получение образца от пациента. Это может быть мазок из носа или немного слюны.
Следующим шагом для ПЦР-тестов является амплификация генетического материала, чтобы можно было обнаружить даже небольшое количество генов коронавируса в образце пациента. Это делается с помощью метода, называемого полимеразной цепной реакцией. Медицинский работник берет образец и обрабатывает его ферментом, который превращает РНК в двухцепочечную ДНК. Затем ДНК смешивают с раствором, содержащим фермент, называемый полимеразой, и нагревают, в результате чего ДНК разделяется на два одноцепочечных фрагмента ДНК. Температура понижается, и полимераза с помощью небольшого фрагмента направляющей ДНК, называемого праймером, связывается с одноцепочечной ДНК и копирует ее. Праймеры гарантируют, что амплифицируется только ДНК коронавируса. Теперь вы создали две копии ДНК коронавируса из одного исходного фрагмента РНК.
Лабораторные машины повторяют эти циклы нагрева и охлаждения от 30 до 40 раз, удваивая ДНК, пока не будет миллиард копий исходного фрагмента. Амплифицированная последовательность содержит флуоресцентный краситель, который считывается машиной.
Амплифицирующее свойство ПЦР позволяет тесту успешно обнаруживать даже минимальное количество генетического материала коронавируса в образце. Это делает его очень чувствительным и точным. С точностью, приближающейся к 100%, это золотой стандарт для диагностики SARS–CoV–2.
Однако у ПЦР-тестов есть и недостатки. Для их работы требуется квалифицированный лаборант и специальное оборудование, а процесс амплификации может занять час или больше от начала до конца. Обычно только крупные централизованные центры тестирования, такие как больничные лаборатории, могут проводить множество тестов ПЦР одновременно. Между сбором образцов, транспортировкой, амплификацией, обнаружением и отчетом человеку может потребоваться от 12 часов до пяти дней, чтобы получить результаты . И, наконец, они недешевы - 100 долларов и более за тест.
Антигенные тесты
Быстрые и точные тесты необходимы для сдерживания очень заразного вируса, такого как SARS-CoV-2. ПЦР-тесты точны, но получение результатов может занять много времени. Тесты на антигены, другой основной тип теста на коронавирус, хотя и работают намного быстрее, но менее точны.
Антигены - это вещества, которые вызывают в организме иммунный ответ - они запускают выработку антител. В этих тестах используются лабораторные антитела для поиска антигенов вируса SARS-CoV-2.
Чтобы провести тест на антиген, вы сначала обрабатываете образец жидкостью, содержащей соль и мыло, которая разрушает клетки и другие частицы. Затем вы наносите эту жидкость на тест-полоску, на которой тонкой линией нарисованы антитела, специфичные к SARS-CoV-2.
Как и антитела в вашем организме, антитела на тест-полоске связываются с любым антигеном в образце. Если антитела связываются с антигенами коронавируса, на тест-полоске появляется цветная линия, указывающая на присутствие SARS-CoV-2.
У тестов на антигены есть ряд сильных сторон. Во-первых, они настолько просты в использовании, что люди без специальной подготовки могут выполнять их и интерпретировать результаты даже дома. Они также дают результаты быстро, обычно менее чем за 15 минут. Еще одно преимущество заключается в том, что эти тесты могут быть относительно недорогими, примерно от 10 до 15 долларов за тест.
У тестов на антигены есть некоторые недостатки. В зависимости от ситуации они могут быть менее точными, чем тесты ПЦР. Когда у человека есть симптомы или в его организме много вирусов, тесты на антигены очень точны. Однако, в отличие от молекулярных ПЦР-тестов, тесты на антигены не усиливают то, что они ищут. Это означает, что в образце должно быть достаточно вирусного антигена, чтобы антитела на тест-полоске генерировали сигнал. Когда человек находится на ранних стадиях заражения, в носу и горле, из которых берутся образцы, остается небольшое количество вируса. Таким образом, тесты на антигены могут пропустить ранние случаи COVID-19. Также на этой стадии у человека нет симптомов, поэтому он с большей вероятностью не подозревает, что инфицирован.
Больше тестов, больше знаний
Несколько тестов на антигены уже доступны без рецепта, а 4 октября 2021 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов выдало разрешение на экстренное использование еще одного теста на антиген в домашних условиях. Правительство США также стремится сделать эти тесты более доступными для общественности.
В RADx, проекте, частью которого я являюсь, в настоящее время проводятся клинические исследования, чтобы лучше понять, как тесты на антигены работают на различных стадиях инфекции. Чем больше у специалистов по данным о том, как точность меняется с течением времени, тем эффективнее можно использовать эти тесты.
Понимание сильных сторон и ограничений как ПЦР, так и тестов на антигены, а также когда их использовать, может помочь взять под контроль пандемию COVID-19. Поэтому в следующий раз, когда вы пройдете тест на COVID-19 , выберите тот, который вам подходит.
