К представителям семейства коронавирусов, являющихся возбудителями респираторных заболеваний
Методы специфической лабораторной диагностики SARS-2-CoV-19
Джайнакбаев Н.Т., Давлятшин Т.И., Давлятшина Е.В, Маншарипова А.Т., Сафонов Д.П., Давлятшин Т.Т.
КазРосмедуниверситет, Алматы
Т-хелпер, Алматы
К представителям семейства коронавирусов, являющихся возбудителями респираторных заболеваний с тяжелыми клиническими проявлениями, по системе ВОЗ, относится РНК-геномный вирус SARS-Cov2 (COVID-19), передаваемый от человека человеку, а также некоторыми животными (в случае с пандемией 2020 – летучими мышами и возможно панголинами), и характеризующийся следующими особенностями [1,2,3]:
- длительный инкубационный период – 14 и выше дней;
- низкая температура, сопровождающая период контагиозности;
- высокая вирулентная активность;
- повышенная мутабельность;
- большая масса вирусной частицы;
- несколько способов попадания в организм – воздушно-капельный, адсорбция на шероховатых поверхностях различных предметов, орально-фекальный.
С момента вхождения в организм и до возникновения ощутимой реакции иммунной системы человека, проходит от 10 до 14 и более суток. Инкубационный период и последующий иммунный ответ во многом зависит от иммунного статуса инфицируемого и скорости достижения вируса критической массы в данном организме [1,4,5].
Классическая схема развития специфического иммунного ответа человека, определяемая как «собственно заболевание» сопровождается синтезом антител, которые не гарантируют защиты от повторного заражения, предполагает следующую схему:
- 1 этап – наработка иммуноглобулинов острой фазы класса М — IgM до 3-7 (10) суток [1,2,3] в случае с COVID-19 может увеличиваться до 14 дней и более. Это связано с тем, что возрастает период «необращения»;
- 2 этап – наработка более специфических антител класса А — IgA, в период с 7-14 (реже до 21) суток;
- 3 этап-возникновение антител с высокой специфичностью – класса G – IgG, которые, в свою очередь, делятся на низкоспецифические, и высокоспецифичные (аффинитет).
Низкий аффинитет [6,7], чаще всего ассоциируется с впервые возникшим заболеванием или персистенцией, в то время как высокий — связывают с хронизацией процесса и выздоровлением. Из вышесказанного видно, что ранняя диагностика COVID-19 является сложным и неодназначным процессом.
В период пандемии, объявленной в 2020 году, идет интенсивная работа по разработке и производству специфических диагностических тестов. По литературным данным с конца 2019г. производятся специфические диагностические тест-системы следующего направления: 1) — тест системы основанные на ПЦР к сайтам генома РНК вируса; 2) — на определении антительного ответа самого организма с помощью ИФА-диагностики [1,2,3].
Для анализа используется биоматериал, забранный из носоглотки, мокрота, кровь, моча и кал. Кроме того, существующие методы специфической лабораторной диагностики делятся на методы экспресс-диагностики, позволяющей давать ответ в течении короткого времени от 30-40 минут – экспресс полоски с определением иммуноглобулинов классов M и G, а также тест-системы, способные оценить полный иммунный ответ организма.
Методы ПЦР-диагностики являются стандартом [1,2,3]:
1) ОТ- ПЦР — с обратной транскрицией- превращение одноцепочечной молекулы РНК короновируса в комплиментарную молекулу ДНК, которую в дальнейшем подвергают обычной обработке. Они требуют специального оборудования, определенной реагентики, нередко переоборудования и переориентации лаборатории. Различные производители выбирают различные последовательности РНК вирусов. Так, предлагаются российские тест-системы, из которых ГЦВБ «ВЕКТОР» дает результат около 2 часов; НПФ «Литех» имеет 2 варианта: базовый — 3 часа и экспресс-метод — 2 часа; компания «ДНК-технология», диагностирующая от 10 копий вируса, время не уточнет; компания DRD Biotech, Сколково — в течение нескольких минут позволяет проводить анализ в домашних условиях; SARS-Cov-2 detection kits, BGI Group (Китай) — время анализа до 3 часов.
2) Методы с использованием петлевой лазерной амплификации, она же LAMP — выведены компаниями «Генериум», «Медико-Биологическим Союзом», Abbott Labs одобрены FDA; KK Mirai, Genomics обладают лучшей чувствительностью и меньшим временем экспозиции. Проводятся в режиме 5-13 минутного теста (американские тест-системы), 30-60 минут – российские тест-системы. Разрабатываются и внедряются не менее чувствительные по сравнению с ПЦР, но более быстрые и экономичные специфические методы ИФА/ИХА-диагностики:
- Смешанные — содержащие антитела классов — M и G;
- антитела классов A и G (Anti-Sars-Cov-2 ELISAs, Германия)
- антитела только класса G.
В настоящее время в России разрабатываются тесты, на основе ИФА/ИХА, которые позволят выявить людей уже переболевших коронавирусной инфекцией, т.е. приобретших временный иммунитет – Центром генетики и репродуктивной медицины Genetico и Институтом Молекулярной Биологии им. В.А. Энгельгардта (ИМБ РАН) [3].
В данное время в РК используют тест-системы, полученные на безвозмездной основе из России, в режиме реального времени разработанные учеными ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» — на основе ПЦР, также имеются сведения о наличии тест систем производства Южной Кореи. Недавно было заявлено, что разрабатывается отечественные тест системы на базе Национального биотехнологического центра и Национального центра по биобезопасности.
Учитывая наличие длительного скрытого периода развития инфекции и определенную привязанность к локализации забора биоматериала для проведения ПЦР-диагностики, а также связанные с этим сложности в плане качественной диагностики — представляется необходимым производство, внедрение и использование тест-систем самых различных типов. На ранних этапах инфекции наиболее информативными могут быть тест-системы, использующие ПЦР, а мониторинг дальнейшего течения заболевания, обнаружение перенесших заболевание, сопрягается с иммунным ответом организма, а, следовательно, с ИФА. Кроме того, общеизвестно, что эти два вида исследований являются взаимодополняющими друг друга, а не взаимоисключающими.
Таким образом, для оценки эпидемической обстановки и снижения биорисков при коронаровирусной инфекции необходимо иметь разные диагностические тест системы для диагностики и массового скрининга населения.
Список использованной литературы
- https://medikom.ua/ru/koronavirus-simptomy-i-profilaktika/#
- https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/176982/WHO_MERS_LAB_15.1_rus.pdf;jsessionid=0A6C2E1836AF1163B53A56713DAA80B6?sequence=8
- https://doi.org/10.18093/0869-0189-2019-29-6-655-672
- Овчинников Ю.А.- Биоорганическая химия. Москва: Просвещение.- 1987.- 819 с.
- Ярилин А.А. Основы иммунологии.- Москва: Медицина.-1999.-608с.
- Божбанбаева Н.С., Оналбаева Б.Ж., Давлятшин Т.И. и другие. Особенности клинического течения внутриутробной цитомегаловирусной и сочетанной с ней инфекции.- Казахстанская ассоциация репродуктивной медицины репродуктивная медицина. Ежеквартальный научно-практический журнал.-№ 2.-2012.-С.12-14.
- Новое интерпритации индекса авидности. Давлятшин Т.И., Давлятшина Е.В., Сизов А.А., Сизов Д.А. Медицинская картотека 6.2013.https://medikom.ua/ru/koronavirus-simptomy-i-profilaktika/#