Тестирование на респираторное заболевание (коронавирусная болезнь 2019 (COVID-19) и связанный с ней вирус SARS-CoV-2 возможно двумя основными методами: молекулярное распознавание и серологическое тестирование. Молекулярные методы используют полимеразную цепную реакцию (ПЦР) наряду с тестами на нуклеиновые кислоты и другими передовыми аналитическими методами для обнаружения генома вируса. Например, Центр контроля заболеваний (CDC) разработал полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией в реальном времени для диагностических целей. Серологическое тестирование использует ELISAантитела тест — наборы для обнаружения присутствия антител иммунной системы против вируса. CDC проводит два теста ELISA против двух разных белков, продуцируемых вирусом. Если какой-либо из тестов является положительным, для подтверждения положительного результата проводится тест на микронейтрализацию. Анализ микронейтрализации является высокоспецифичным, но значительно более трудоёмким и длительным. Поскольку антитела продолжают циркулировать даже после того, как инфекция устранена, серологические тесты продолжают быть положительными для людей, которые ранее подвергались воздействию и развили иммунный ответ, что означает, что положительный тест может не указывать на активную инфекцию. Таким образом, CDC использует тестирование серологических антител только для наблюдения и в исследовательских целях, в то время как методологии молекулярных тестов используются для диагностики активных инфекций.
Южнокорейская компания Kogenebiotech разработала клинический комплект для обнаружения SARS-CoV-2 на основе ПЦР (PowerChek Coronavirus) 28 января 2020 года.[3][4] Он ищет ген «E», общий для всех бета-коронавирусов, и ген RdRp, специфичный для SARS-CoV-2.[5] Другие компании в стране, такие как Solgent и Seegene, тоже разработали версии наборов для определения клинического уровня, названные DiaPlexQ и Allplex 2019-nCoV Assay, соответственно, в феврале 2020 года.
Китайская BGI Group была одной из первых компаний, получивших разрешение на экстренное использование от Национального управления медицинской продукции Китая на комплект обнаружения SARS-CoV-2 на основе ПЦР.[6]
В СШАЦентры по контролю и профилактике заболеваний распространяют диагностическую панель ОТ-ПЦР в реальном времени CDC 2019-Новый коронавирус (2019-nCoV) среди лабораторий общественного здравоохранения через Международный ресурс по реагентам.[7] Один из трёх генетических тестов в более старых версиях тестовых наборов вызвал неубедительные результаты и узкое место тестирования в CDC в Атланте; испытания с использованием двух компонентов были признаны надёжными 28 февраля 2020 года, что позволило государственным и местным лабораториям быстро завершить испытания.[8] Тест был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов на основании разрешения на экстренное использование .
Коммерческие лаборатории США начали испытания в начале марта 2020 года. С 5 марта 2020 года LabCorp объявил о доступности тестирования COVID-19 на основе ОТ-ПЦР по всей стране.[9] Quest Diagnostics также сделал общенациональное тестирование COVID-19 доступным с 9 марта 2020 года.[10] Сбор и обработка образцов должны выполняться в соответствии с требованиями CDC.
Сообщалось, что 12 марта 2020 года в клинике Майо был разработан тест для выявления инфекции COVID-19.[11]
13 марта 2020 года Roche Diagnostics получила одобрение FDA на проведение теста, который может быть проведён в течение 3,5 часов, что позволило одной машине выполнить приблизительно 4128 тестов в течение 24 часов.[12]
Ещё 21 февраля 2020 года и лабораторные тесты на антитела к COVID-19, и тесты экспресс диагностики (ТЭД), позволяющие произвести иммуноанализ на месте, без отправки в лабораторию, были недоступны[13]. Хотя до сегодняшнего дня многие серологические тесты все ещё находятся на стадии исследования, некоторые из них были одобрены к применению. Так, тест экспресс диагностики (ТЭД) DNK-1419-1, разработанный китайской компанией Dynamiker был одобрен для применения и включён в 7-й выпуск Протокола диагностики и лечения Covid-19 Государственной службы по регулированию медицинской продукции Китая (NMPA). Тест позволяет с 92 % точностью определить наличие у пациента антител IgG и IgM и применяется в КНР. Также NMPA одобрила для применения в КНР ТЭД китайской компании Guangdong Hecin-Scientific, который позволяет определять наличие IgM. Тест начал применяться с 22 февраля 2020. ТЭД другой китайской компании Aytu Biosciences/Orient Gene Biotech с чувствительностью 87,9 % к IgG и 97,2 % к IgM и специфичностью соответственно 100 % для обеих групп антител, получил одобрение для использования в Китае и был применён в клинических условиях. В настоящее время тест ожидает одобрения FDA для применения в США[14].
В США тест, разработанный компанией Cellex Inc. совместно в США и КНР получил одобрение FDA и CE на соответствие европейским стандартам и может быть использован для диагностики коронавируса начиная с 1 апреля 2020 года.
28 февраля 2020 года южнокорейская компания PCL подала запрос в Министерство продовольственной и лекарственной безопасности Южной Кореи на их набор для обнаружения на основе антител COVID-19 Ag GICA Rapid . В отличие от набора для определения на основе ОТ-ПЦР, PCL утверждает, что их набор на основе антител может поставить диагноз в течение 10 минут.
8 марта 2020 года тайваньская Academia Sinica объявила, что моноклональное антитело, специфически связывающее белок нуклеокапсида (N-белок) нового коронавируса, было успешно создано и протестировано за 19 дней. Если может быть разработан набор для быстрого иммунологического тестирования, он может обнаружить заболевание в течение 15-20 минут, аналогично быстрому тесту на грипп[15].
Компания BioMedomics из Северной Каролины, США, утверждает, что разработала экспресс-тест на антитела, который даст результаты через 15 минут[16]. Он обнаруживает антитела как IgM, так и IgG, используя кровь, взятую из вен или пальца[17]. В Китае было использовано полмиллиона тестов, и в настоящее время BioMedomics ожидает одобрения FDA[18].
Компьютерная томография грудной клетки
КТ грудной клетки иногда может помочь идентифицировать и охарактеризовать патологию лёгких и дать неспецифические результаты при инфекции COVID-19. Систематический обзор результатов компьютерной томографии грудной клетки у 919 пациентов описал типичное раннее проявление COVID-19 как «двустороннее мультилобарное помутнение матового стекла (GGO) с периферическим или задним распределением».[19] Одно исследование показало, что чувствительность КТ к инфекции COVID-19 составила 98 % по сравнению с чувствительностью ОТ-ПЦР на 71 %; однако это было сделано в китайской провинции Ухань и не подлежит обобщению.[20] Наиболее распространёнными результатами компьютерной томографии были двустороннее затухание матового стекла (пятнистое или рассеянное) с субплевральным доминированием, сумасшедшей укладкой и консолидацией на более поздних стадиях.[21] Эти данные являются неспецифичными и обнаруживаются также при других типах пневмонии. Небольшое исследование показало, что китайские рентгенологи продемонстрировали чувствительность 72-94 % и 24-94 % в дифференцировании COVID-19 от других типов вирусной пневмонии с использованием компьютерной томографии.[22] Ни одно исследование ещё не подтвердило точность и дискриминационную ценность компьютерных томографий, чтобы отличить COVID-19 от других вирусных пневмоний. Поэтому CDC не рекомендует КТ для первоначального скрининга, как подчёркивалось в звонке COCA в четверг, 5 марта. Люди с подозрением на COVID-19 должны проходить ОТ-ПЦР, которая является наиболее специфическим тестом.[23]
Типичные результаты компьютерной томографии
Компьютерная томография стадии быстрого прогрессирования
Бумажные полоски на основе CRISPR
Исследуется метод, основанный на активности расщепления коллатеральной одноцепочечной ДНК (ssDNA) CRISPR.[24][25] Другими словами, образец РНК ретранскрибируется в кДНК и амплифицируется с использованием амплификации рекомбиназной полимеразы в сочетании с ферментом обратной транскриптазы. Это усиление является изотермическим и, следовательно, требует гораздо более простого оборудования, чем ПЦР. Если в образце присутствует целевая РНК из SARS-CoV-2, соответствующая кДНК связывается с Cas12a и запускает коллатеральное расщепление меченного флуоресцеином одноцепочечного зонда ДНК. Это расщепление испускает флуоресцентный сигнал, который может быть интерпретирован на считывающем устройстве для планшетов или обнаружен на бумажной полосе (посредством бокового потока) портативным способом. Этот метод был протестирован на смоделированных клинических образцах (протестировано добавление синтетических фрагментов РНК SARS-CoV-2 к образцам слюны от здорового донора), но не был протестирован на образцах пациентов.
По запаху пота собакой
Есть предположение, что инфицированного человека может установить специально обученная собака по запаху пота. Соответствующий четырёхмесячный эксперимент
с участием четырёх собак начался в аэропорту Хельсинки-Вантаа в сентябре 2020 года[26].
Сбор образцов
Используя обратную транскрипционную полимеразную цепную реакцию в реальном времени (ОТ-ПЦР)[27], тест может быть проведён на образцах дыхательных путей, полученных различными методами, включая мазок из носоглотки или образец мокроты[28]. Результаты получают от нескольких часов до 2 дней.[29].
Гонконг разработал схему, в которой подозреваемые пациенты могут оставаться дома: «отделение неотложной помощи передаст пациенту пробирку с образцом», они плюют в неё, отправляют обратно, а потом через некоторое время получают результат теста[30].
Британская NHS объявила, что начнёт проверять подозрительные случаи дома, что устраняет риск заражения пациента больными, которых они могут встретить в больнице.[31].
В ходе сквозного тестирования на COVID-19 для подозрительных случаев медицинский работник берет образец с соблюдением соответствующих мер предосторожности.[32][33] Передвижные центры помогли Южной Корее провести одно из самых быстрых и масштабных тестирований на коронавирус в мире.[34]
Производство и объём тестирования
Китай[35], США[36] и Австралия[37] имели проблемы с надёжностью тест-наборов в начале вспышки, а также не смогли предоставить достаточного количества наборов для удовлетворения спроса и рекомендаций для тестирования экспертами здравоохранения. В отличие от этого, широкая доступность тестирования в Южной Корее помогла снизить распространение нового коронавируса, по заявлению экспертов. В течение нескольких лет правительство Южной Кореи создавало возможности для проведения испытаний, в основном в лабораториях частного сектора.[38] 16 марта Всемирная организация здравоохранения призвала активизировать программы тестирования как лучший способ замедлить развитие пандемии Covid-19.[39][40]
По состоянию на 24 марта в России зарегистрировано четыре теста на коронавирус, из них три созданы государственными структурами: два — научным центром «Вектор»" Роспотребнадзора (зарегистрирована Росздравнадзором 11 февраля 2020 года, регистрационный номер РЗН 2020/9677)[41] и один — «Центром стратегического планирования и управления рисками» («ЦСП») Минздрава России (РЗН 2020/9765)[42]. 25 марта Росздравнадзор зарегистрировал ещё один набор реагентов для выявления коронавируса от ЦНИИ эпидемиологииРоспотребнадзора[43]. По данным BBC, разные стадии подготовки к регистрации проходят тесты до десяти компаний[43].
На 5 марта 2020 проведено 51366 тестов[44]. На 20 марта проведено 143 тыс. тестов на коронавирус[45][46]. Эти цифры делали Россию одним из мировых лидеров по тестированию населения — на 20-е марта страна занимала 5-е место в мире по числу проведённых тестов на коронавирус[47]. По информации Роспотребнадзора, 26 марта было проведено 26 тысяч тестов на коронавирусную инфекцию[43].
16 марта вице-премьер РоссииТатьяна Голикова заявила, что Россия начала производить до 100 тысяч тест-систем по выявлению коронавирусной инфекции COVID-19 в сутки[49].
26 марта заммэра Москвы по вопросам социального развития Анастасия Ракова рассказала, что в 9 столичных городских лабораториях делают около 4 тысяч анализов на коронавирус в сутки[50].
С 6 апреля 2020 года Центр молекулярной диагностики Роспотребнадзора начинает проводить тесты на CОVID-19 на дому в Москве и Московской области. В дальнейшем тестирование охватит и другие регионы[51]. В этот же день премьер-министрМихаил Мишустин заявил, что сам анализ на COVID-19 и последующие лабораторные исследования будут оплачиваться из фонда ОМС[52].
6 апреля 2020 года в России был запатентован 40-минутный экспресс-тест на COVID-19 с точностью до 94 %[53].
10 апреля государственный научный центр «Вектор» зарегистрировал тест-систему для обнаружения антител к коронавирусу. При помощи теста на антитела врачи смогут выявлять переболевших коронавирусом[54].
На 17 марта число проведённых исследований биоматериалов на коронавирус достигло 122 854[55]; на 17 апреля 2020 года официально объявлено о более чем 1,71 млн тестов за весь срок проведения и 104,6 тыс. тестов за сутки[46].
20 апреля 2020 сервис тестирования на дому «Яндекс», был бесплатными для людей старше 65 лет. Теперь собранный за неделю объем пожертвований позволил сделать тесты бесплатными для всех, говорится в сообщении «Яндекса»[56].
Для проведения массового тестирования в Москве с 15 мая 2020 года подготовлены автоматические анализаторы крови для выявления антител к коронавирусу по методу ИФА (иммуноферментный анализ)[57]
Сдача анализа на COVID-19
До 16 марта самостоятельная сдача анализов на COVID-19 не предусматривалась[46][58], в частные медицинские организации тесты не поступали[59]. Обследование на COVID-19 назначалось медицинскими работниками в случае:
прибытия из эпидемиологически неблагополучных по COVID-19 стран и регионов за 14 дней до появления симптомов;
наличия тесных контактов за последние 14 дней с лицами, находящимися под наблюдением по COVID-19, которые в последующем заболели;
наличия тесных контактов за последние 14 дней с лицами, у которых лабораторно подтверждён диагноз COVID-19;
по медицинским показаниям, в частности с 24 февраля обязательной является диагностика на COVID-19 в случае пневмонии[60].
27 мая на официальном сайте Мэра Москвы было объявлено о возможности сдачи теста на антитела к коронавирусу всеми желающими. Вскоре, в Сети появилась сводная информация о клиниках, с бесплатным платным вариантом сдачи теста[64].
Статистика выполненных тестов по странам
Количество тестов, выполненных за день в США. Синий: лаборатория CDC Оранжевый: Лаборатория общественного здравоохранения Серый: неполные данные из-за задержки отчётности
