Тест naat и пцр в чем разница
3 вида тестов на коронавирус: преимущества и различия
Статья размещена: 22 Октября 2021
Последнее изменение: 05 Октября 2020
Быстрая и надежная диагностика Covid-19 – это первый шаг к его лечению и профилактике. Чтобы определить наличие вируса в организме, применяются разные методы исследования. К ним относится экспресс-тестирование на антитела, методика ПЦР и LAMP. Здесь всего за несколько минут вы сможете узнать, какой из этих тестов более эффективный, как они проводятся и сколько занимают по времени.
ПЦР-тест
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является более точным способом выявления инфекции Covid-19. В отличие от других способов диагностики он направлен не на обнаружение антител, вырабатываемых организмом при заболевании, а непосредственно на сам вирус. Это позволяет определить, болеет человек коронавирусной инфекцией в настоящий момент или нет. ПЦР-тест наиболее эффективен в том случае, если он сделан в течение 7-10 дней с возникновения первых симптомов инфекционного заболевания.
Как проводится тест ПЦР? Забор биоматериала из носоглотки для исследования производится при помощи тампона. Для этого необходимо обратиться в лабораторию или вызвать специалистов частной клиники на дом (например, если вы не хотите контактировать с другими людьми).
Кому рекомендуется тестирование ПЦР? Если вы контактировали с человеком, болеющим Covid-19.
Через сколько будут известны результаты исследования? В среднем, для получения результатов необходимо около 24 часов. При обращении в государственные лаборатории срок ожидания может увеличиться до 2-3 дней и более.
Насколько точно тестирование ПЦР? Это самый надежный метод выявления Covid-19. По данным исследований, клиническая чувствительность тестов составляет около 80%, поэтому получение ложноотрицательного или ложноположительного результата сведено к минимуму.
Тест на антитела к Covid-19
При проникновении вируса в организм иммунная система начинает вырабатывать специфические антитела (Ig – иммуноглобулины), предназначенные для защиты от инфекции. Тесты на антитела к Covid-19 определяют их наличие и поэтому позволяют узнать, болеет человек коронавирусом или уже переболел ранее.
Всего в организме человек существует 5 видов антител: IgM, IgG, IgA, IgD, IgE. В основном, при коронавирусной инфекции вырабатываются:
Для тестирования на антитела применяется иммуноферментный (ИФА) либо иммунохемилюминесцентный (ИФЛА) анализ. Это экспресс-тестирование, показывающее количество антител IgM и IgG. Проводится в лаборатории или в домашних условиях, если вызвать специалистов частной клиники для забора биоматериала на дом.
Как проводится скрининг? Применяется образец крови, взятой из вены или пальца. Биоматериал и специальный раствор наносится на тест-карту. Результат определяется после полного проявления цветных полос, количество и расположение которых указывает на наличие иммуноглобулинов.
Кому рекомендуется экспресс-тестирование? Министерство здравоохранения России рекомендует пройти тест ИФА:
Через сколько будут известны результаты исследования? В течение 10-15 минут. Скорость – это главное преимущество исследований на антитела, поэтому методы ИФА и ИФЛА остаются одними из самых популярных при диагностике коронавирусной инфекции.
Насколько точно исследование на антитела? Точность методов ИФА и ИФЛА достигает 60-65%. Чаще всего получение ложноотрицательного или ложноположительного результата связано с неправильным забором биоматериала, поэтому обращайтесь только к профессионалам.
Метод LAMP
Метод петлевой изотермической амплификации (LAMP) считается «упрощенной» версией исследования ПЦР. Относится к тест-системам, при этом производители настаивают на том, что их точность составляет 94%. Методика LAMP также основана на том, что РНК вируса достраивается до ДНК, а затем происходит копирование при постоянной температуре 65 °C. Исследование проводится в лабораторных исследованиях.
Как проводится LAMP? Чтобы определить Covid-19 этим методом, происходит забор биоматериала из носоглотки. Затем для получения точного результата к нему добавляются праймеры (фрагмент нуклеиновой кислоты) и состав исследуется в лабораторных условиях.
Кому рекомендуется диагностика LAMP? Тем, кто контактировал с лицами, больными Covid-19, а также людям, входящим в группу риска (например, пожилым людям и тем, у кого имеются тяжелые хронические заболевания).
Через сколько будут известны результаты? В течение 20-40 минут. Метод LAMP на данный момент не применяется в государственных лабораториях. Однако его используют в частных клиниках для подтверждения результатов экспресс-тестирования.
Насколько точно исследование LAMP? Данные об эффективности этого метода диагностики отсутствуют. Однако, по мнению многих специалистов, его точность схода с методикой полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Какой способ диагностики лучше?
Все методы, применяемые для выявления Covid-19, успешно применяются в диагностике заболевания. Они отличаются по методу и показаниям к проведению, а также по длительности получения результатов. Однако применяются в разных случаях, поэтому имеют равную эффективность.
Если вы находитесь в тесном контакте с человеком, болеющим коронавирусом, рекомендуется ПЦР-исследование. В отличие от остальных методик оно занимает больше времени, но позволяет получить максимально точные данные.
Если вы хотите узнать, переболели ли уже Covid-19, рекомендуется экспресс-тест на антитела. Он занимает минимум времени и позволяет узнать, на какой стадии развития находится заболевание, и переболели ли вы им раннее (например, если коронавирус прошел в бессимптомной форме).
Если вы входите в группу риска заражения Covid-19, рекомендуется экспресс-тест на антитела или исследование LAMP. Обе методики быстро проводятся и имеют сравнительно высокую эффективность, поэтому вероятность получения ложного результата минимальна.
Полезные рекомендации
Самое важное – это выбрать лабораторию. Обращайтесь только в надежные места, чтобы быть уверенным в точности диагностики. В 2020 году исследования проводят как государственные лаборатории, так и частные клиники. В последнем случае вы можете вызвать специалистов для забора биоматериала на дом и гораздо быстрее получите результаты
Следующий нюанс – это момент сбора биоматериала. Если он будет проведен неправильно, то возрастет риск получения ложного положительного или ложного отрицательного результата. Чтобы этого избежать, необходимо соблюдать некоторые правила:
Если результаты оказались положительными, то не паникуйте. Своевременное обнаружение Covid-19 обеспечивает быстрое лечение. При обращении в частные клиники оно разрабатывается индивидуально, поэтому позволяет быстро побороть вирус и избежать дальнейшего развития инфекции.
Чем отличаются разные тесты на коронавирус и кто их сейчас делает
По всему миру количество заболевших коронавирусной инфекцией нового типа за последние полгода приближается к 4 млн человек, а в России — к 200 тыс. человек. При этом в странах-лидерах по количеству больных COVID-19 ежедневно проводятся сотни тысяч тестов на выявление коронавируса. Их проводят по разным методикам и государственные, и частные клиники. «Хайтек» подробно рассказывает, какими бывают тесты на коронавирус и чем они отличаются от анализов на антитела.
Читайте «Хайтек» в
Мнение ВОЗ и ПЦР-тест
Еще в начале марта 2020 года глава Всемирной организации здравоохранения Тедрос Гебреисус призвал страны проводить массовые тестирования на коронавирусную инфекцию нового типа — даже у людей без симптомов. При этом, согласно руководству ВОЗ, анализы на коронавирус SARS-CoV-2 должны проводиться методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией.
В документе уточняется, что пока это самый точный и надежный метод диагностики, который позволяет определить даже небольшое количество РНК SARS-CoV-2 в крови человека.
Первые тесты на коронавирус методикой ПЦР были разработаны в «Шарите» в Берлине в январе 2020 года с использованием полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в реальном времени (rRT-PCR). Именно эти тесты стали основной для миллионов тестов, которые распространялись ВОЗ для поиска заболевших коронавирусной инфекцией.
Похожий метод поиска коронавируса использует южнокорейская компания Kogenebiotech, которая в своих тестах на основе ПЦР позволяет найти ген «Е», общий для всех бета-коронавирусов, и ген RdRp, специфичный для SARS-CoV-2.
В США Центры по контролю и профилактике заболеваний распространяют диагностическую панель RT-PCR среди лабораторий общественного здравоохранения через Международный ресурс по реагентам. Один из трех генетических тестов в более старых версиях тестовых наборов вызвал неубедительные результаты, многие эксперты связывают текущее развитие пандемии в США с тем, что первоначальные тесты плохо справлялись с поиском РНК вируса в крови человека.
Только 13 марта 2020 года американская компания Roche Diagnostics получила одобрение FDA на проведение теста, который может быть проведен в течение 3,5 часов, что позволило одной машине выполнить приблизительно 4 128 тестов в течение 24 часов и резко увеличить количество тестирований на коронавирус в США.
Количество проведенных тестов на коронавирус по странам
Как работает ПЦР-тест
Для проведения тестов из физиологических жидкостей пациента — в случае коронавируса это мазок из ротоглотки или носоглотки — извлекают одноцепочечную РНК, моделируют на ее основе двуцепочечную ДНК и многократно дублируют с помощью специального фермента (полимеразы). Увеличение числа копий ДНК называется амплификацией. В результате концентрация определенных фрагментов ДНК/РНК в биологическом образце, изначально минимальная, значительно увеличивается.
В России практически все тесты, которые делаются в 15 крупнейших диагностических лабораториях страны, в том числе в платных, таких как «Хеликс», производятся новосибирским Центром вирусологии и биотехнологии «Вектор».
Тесты EMG
20 марта Росздравнадзор дал разрешение на использование российско-японской диагностической системы по выявлению коронавируса, которую вывела на российский рынок компания «Эвотэк-Мирай Геномикс» (EMG). Российско-японская технология для экспресс-диагностики COVID-19 является совместной разработкой японской компании Mirai Genomics и ее российского партнера «Генетические технологии», которая представляет собой тесты и портативные диагностические системы.
Технология позволяет осуществлять высокоточную экспресс-диагностику вируса за 30 минут. Благодаря тому, что технология адаптирована под мобильные лаборатории, она позволяет тестировать людей в любом месте и может обрабатывать образцы сразу 20 человек.
Сейчас этой системой чаще всего пользуется Яндекс для проведения собственного тестирования на коронавирус в Москве. Сами тесты, как и многие реагенты, производятся в России. Планируется, что цена на тесты EMG будет в среднем в пять раз меньше, чем на стандартные ПЦР-тесты в Европе.
Ключевое отличие тестов EMG от ПЦР в том, что они проводят ИФА (имунноферментный анализ). Эта технология определяет антитела, которые организм начинает вырабатывать не ранее, чем через неделю после заражения — так называемые ранние антитела, на замену приходят поздние. При этом тест EMG позволяет определить наличие вируса уже на самых ранних стадиях, в то время как другие системы диагностики короновируса обладают меньшей чувствительностью и не могут выявлять вирус на ранней стадии инфицирования.
Тест на антитела
Тест на антитела к коронавирусу позволяет узнать, переболел ли человек COVID-19 и есть ли у него в организме специальные белки, которые боролись с этим вирусом и гипотетически в будущем смогут противостоять ему. Подробнее об этом анализе мы подробно рассказывали здесь.
Анализы на антитела к коронавирусу можно сдать и в России, но массовое тестирование проводят только для медиков с помощью тест-системы новосибирского «Вектора». Также в небольших масштабах такими исследованиями занимается и израильская клиника «Хадасса медикал» в Сколково.
В конце апреля стало известно, что сразу пять крупных сетей медицинских лабораторий начнут массовое тестирование россиян на антитела к коронавирусу: «Хеликс», ИНВИТРО, «Гемотест», KDL и LabQuest. Они планируют выявление антител: ранних — IgM и поздних — IgG, которые сменяют ранние при первичном иммунном ответе на неизвестный организму антиген.
При этом пока на сайтах этих клиник предлагается пройти тест на коронавирус. В будущем их цена составит от 900 до 4 000 рублей в зависимости от региона.
Новые тесты на коронавирус
В России сейчас разрабатываются не менее 10 экспериментальных систем тестирования на COVID-19, а во всем мире — как минимум несколько сотен. Например, недавно FDA одобрила первый тест на коронавирус с использованием технологии CRISPR. Его результаты становятся известны в течение часа.
Компания Northwestern недавно выпустила датчик в виде пластыря, который может диагностировать потенциальное заражение коронавирусной инфекцией нового типа на ранних стадиях.
При этом сдавать ПЦР-анализ без симптомов практически бессмысленно, поскольку вирус ищется в клетках эпителия из носоглотки, и отсутствие симптомов означает, что он еще не поразил слизистую носа и горла. При этом вирус может находиться в клетках и просто не дойти еще до слизистой. Поэтому при отрицательном анализе тест обычно отправляют на проверку и повторяют.
Методы тестирования на COVID-19 и их ограничения — отчет ECDC
European Centre for Disease Prevention and Control: COVID-19 testing strategies and objectives. 15 September 2020. ECDC: Stockholm, 2020
Лица из ECDC, которые участвовали в написании этого документа (в алфавитном порядке): Cornelia Adlhoch, Eeva Broberg, Bruno Ciancio, Lisa Ferland, Tjede Funk, Irina Jovel Quinonez Dalmau, Pete Kinross, Katrin Leitmeyer, Angeliki Melidou, Lina Nerlander, Anastasia Pharris, Diamantis Plachouras, Gianfranco Spiteri, Carl Suetens, Ivo Van Walle
Консультация: Weronika Rymer, Agnieszka Wroczyńska, Bogdan Solnica, Anna Mertas, Jerzy Jaroszewicz
Сокращения: ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения, ЕС — Европейский союз, ОТ-ПЦР — полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией, COVID‑19 (coronavirus disease) — заболевание, вызываемое SARS-CoV-2, ECDC – European Centre for Disease Prevention and Control, NAAT (nucleic acid amplification tests) — амплификационное тестирование нуклеиновых кислот, POCT (point-of-care testing) — тестирование в месте оказания медицинской помощи, SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) — коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2
Период инкубации
Еще две важные характеристики тестов — это скорость и простота выполнения. Технические спецификации медицинских устройств для диагностики in vitro (Решение Комиссии 2002/364/EC) 5 определяют быстрые тесты как тесты, которые «могут выполняться только на отдельных образцах или небольшими партиями и предназначены для быстрого получения результата при проведении в непосредственной близости от пациента». Согласно подготовленному ВОЗ первоначальному профилю тестов, проводимых в месте оказания помощи пациентам (POCT — тесты, которые можно проводить непосредственно при пациенте, например, дома, рядом с больничной койкой, в кабинете врача — прим. ред.), для людей с подозрением на COVID- 19 и контактных лиц, такой тест должен соответствовать следующим требованиям: 6
1. целевые условия выполнения
a) допустимые — тест может проводиться вне лаборатории, как в постоянных, так и в специальных пунктах сегрегации/скрининга, проводимых в медицинских учреждениях, например, в отделениях неотложной помощи больниц, в мобильных подразделениях и вне медицинских учреждений (мониторинг контактных лиц) медицинским персоналом или лаборантами, прошедшими соответствующую подготовку по забору проб материала, биобезопасности и проведению исследований
б) желаемые — такие же, как и допустимые; кроме того, тест может проводиться обученным немедицинским персоналом (волонтерами/общественными работниками);
2. время ожидания результата:
а) допустимое ≤40 минут
б) желаемое ≤20 минут.
Алгоритмы проведения исследований
Чтобы упростить процесс тестирования и повысить его эффективность, помимо однократного анализа одной пробы, можно использовать комбинацию нескольких тестов (то есть алгоритм тестирования). Следующие 3 алгоритма наиболее полезны.
Быстрый тест (экспресс-тест) с последующим проведением подтверждающего теста с тем же образцом
Цель экспресс-теста — эффективно выявить высокий процент заражений и без промедления принять соответствующие меры контроля. Такой тест должен быть очень специфичным, чтобы избежать ложноположительных результатов, но на практике он обычно характеризуется низкой чувствительностью. Таким образом, существует высокая вероятность того, что отрицательный результат экспресс-теста будет ложноотрицательным, в то время как положительный результат скорее всего будет истинно положительным. Затем может быть проведен подтверждающий тест с высокой чувствительностью и высокой специфичностью — обычно это молекулярный тест, который не является экспресс-тестом и выполняется в лаборатории — с использованием образцов, результаты исследования которых с помощью экспресс-теста были отрицательными, для выявления дополнительных случаев инфицирования. Положительный результат экспресс-теста, согласно определению случая, требует подтверждения с помощью ОТ-ПЦР.
Групповое тестирование образцов
Групповое тестирование (пулирование) образцов является более быстрым методом, чем анализ отдельных образцов, а также экономит ресурсы в ситуациях, когда ожидаемый процент положительных результатов очень низок (≤5 %). 7, 8 Метод заключается в объединении большего количества образцов с сохранением части материала или второго образца от каждого исследуемого. Частота получения положительного результата группового исследования зависит от эпидемиологической ситуации. Если получен такой результат, образцы следует тестировать индивидуально.
В качестве альтернативы образцы могут быть помещены в несколько пулов, результаты которых вместе определяют положительный образец.
Продолжение исследований и время проведения тестирования
Под продолжением тестирования мы подразумеваем выполнение более одного теста в разное время у данного человека, чтобы повысить вероятность обнаружения инфекции. Основная цель такого алгоритма тестирования — выявить случаи бессимптомных и предсимптомных инфекций. Положительный результат не будет получен сразу после заражения, а только после достаточной репликации вируса, когда в собранном образце присутствует достаточное количество РНК или антигена SARS-CoV-2. Также важен предел обнаружения используемого теста. Однако в некоторых ситуациях невозможно определить, прошло ли достаточное время с момента заражения, чтобы определить вирус с помощью выбранного теста. Это может быть связано с тем, что инкубационный период варьируется от у различных лиц, или с отсутствием информации о том, когда произошло воздействие. Чем раньше обнаружена инфекция, тем выше вероятность предотвращения дальнейшей передачи (например, путем мониторинга контактных лиц). Поэтому дальнейшее тестирование выполняется из-за риска получения отрицательного результата первого теста, если он выполняется на стадии заражения, когда вирус еще не может быть обнаружен с помощью данного теста, особенно если это экспресс-тест с более высоким пределом обнаружения.
Как показано на графике средней продолжительности контагиозности (см. рисунок), определяемой как процент возможных передач инфекции, примерно за 4 дня до появления симптомов наблюдается ее резкое увеличение, что увеличивает виремию и обнаружение вируса. 9,10 Однако обнаружено, что тест ОТ-ПЦР во время инкубационного периода может выявить вирусную РНК за 1–3 дня до появления симптомов. 9,11,12
Поскольку в подавляющем большинстве случаев инкубационный период составляет ≤12 дней (см. «Инкубационный период» выше), обычно от заражения до обнаружения вируса проходит несколько дней. Следовательно, у бессимптомных или предсимптомных людей, когда не известно, когда произошел контакт с патогеном или информация об этом недостоверна, проверка первого теста с отрицательным результатом в одном или нескольких последующих тестах может значительно повысить эффективность выявления инфицированных людей. Поскольку в большинстве случаев инкубационный период заболевания составляет 12 дней, а вирус обнаруживается за 1–3 дня до появления симптомов, мы оцениваем на основе имеющихся в настоящее время данных, что тест, проведенный примерно на 10-й день после возможного контакта с вирусом, позволяет выявить большинство случаев инфекции, вызванной SARS-CoV-2. ECDC постоянно анализирует данные по мере их поступления и проводит собственные модельные анализы в этом отношении, поэтому эта оценка может измениться по мере появления новой информации.
Типы образцов
Образцы для диагностического тестирования на наличие SARS-CoV-2 можно получить из верхних отделов (мазки из носоглотки или ротоглотки, назальный аспират, промывные воды из носа, слюна) или нижних дыхательных путей (мокрота, трахеальный аспират или бронхоальвеолярная лаважная жидкость). Сравнение точности тестов ОТ-ПЦР для этих материалов указывает на возможные различия в пределах количественного определения теста в зависимости от типа образца. Считается, что мазки из носоглотки и ротоглотки обеспечивают соответствующий предел количественного определения для тестирования SARS-CoV-2, причем было обнаружено, что тестирование с образцами материала и из носоглотки и из ротоглотки обеспечивает более высокий предел количественного определения, чем те, которые сделаны с использованием мазка только из носоглотки. 11,14,15 Если нельзя получить мазки из носоглотки или другой материал из верхних дыхательных путей (как указано выше), допускается забор слюны. 16, 17 Это происходит неинвазивным способом, поэтому можно рассмотреть возможность самостоятельного забора пациентом.
1. Li Q., Guan X., Wu P. и соавт.: Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia. N. Engl. J. Med., 2020; 382: 1199–1207
2. Lauer S.A., Grantz K.H., Bi Q. и соавт.: The incubation period of coronavirus disease 2019 (COVID-19) from publicly reported confirmed cases: estimation and application. Ann. Intern. Med., 2020; 172: 577–582
3. World Health Organization (WHO): Laboratory testing for coronavirus disease (COVID-19) in suspected human cases: interim guidance. 19.03.2020. https://apps.who.int/iris/ handle/10665/331501
4. Kellam P., Barclay W.: The dynamics of humoral immune responses following SARS-CoV-2 infection and the potential for reinfection. J. Gen. Virol., 2020; 101: 791–797
5. European Commission (EC): 2002/364/EC: Commission Decision of 7 May 2002 on common technical specifications for in vitro-diagnostic medical devices (Text with EEA relevance) (notified under document number C(2002) 1344). 2002. https://eurlex.europa. eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32002D0364
6. WHO: COVID-19 Target product profiles for priority diagnostics to support response to the COVID-19 pandemic v.0.1. 5.08.2020. www.who.int/publications/m/item/covid-19-target-product-profiles-for-priority-diagnostics-to-support-response-to-the-covid-19-pandemic-v. 0.1
7. ECDC: Infection prevention and control and surveillance for coronavirus disease (COVID-19) in prisons in EU/EEA countries and the UK. 3.07.2020. www.ecdc.europa.eu/ en/publications-data/infection-prevention-and-control-and-surveillance-covid-19-prisons
8. Shental N., Levy S., Wuvshet V. и соавт.: Efficient high-throughput SARS-CoV-2 testing to detect asymptomatic carriers. Science Adv., 2020: eabc5961
9. He X., Lau E.H.Y., Wu P. и соавт.: Temporal dynamics in viral shedding and transmissibility of COVID-19. Nat. Med., 2020; 26: 672–675
10. He X., Lau E.H.Y., Wu P. и соавт.: Author correction: temporal dynamics in viral shedding and transmissibility of COVID-19. Nat. Med., 2020; 26: 1491–1493
11. Pan Y., Zhang D., Yang P. и соавт.: Viral load of SARS-CoV-2 in clinical samples. Lancet Infect. Dis., 2020; 20: 411–412
12. Wei W.E., Li Z., Chiew C.J. и соавт.: Presymptomatic transmission of SARS-CoV-2 – Singapore, January 23–March 16, 2020. MMWR Morb. Mortal. Wkly Rep., 2020; 69: 411–415
13. ECDC: Guidance for discharge and ending isolation In the context of widespread community transmission of COVID-19 – first update. 8.04.2020. www.ecdc.europa.eu/en/ publications-data/covid-19-guidance-discharge-and-ending-isolation
14. Yan Y., Chang L., Wang L.: Laboratory testing of SARS-CoV, MERS-CoV, and SARS-CoV-2 (2019-nCoV): current status, challenges, and countermeasures. Rev. Med. Virol., 2020; 30: e2106
15. Mawaddah A., Gendeh H.S., Lum S.G., Marina M.B.: Upper respiratory tract sampling in COVID-19. Malays J. Pathol., 2020; 42: 23–35
16. Yang Y., Yang M., Shen C. и соавт.: Evaluating the accuracy of different respiratory specimens in the laboratory diagnosis and monitoring the viral shedding of 2019-nCoV infections. medRxiv, 2020.02.11.20021493