Могут ли тесты на антитела определить наличие иммунитета к коронавирусу?


235
235 points

По мере распространения коронавируса по всему миру ученые спешно ищут способы выявления инфицированных, в том числе тех, кто выздоровел от COVID-19. Предполагается, что такие люди могут быть защищены от смертельного вируса и поэтому теоретически способны помочь перезапустить экономику, не опасаясь повторного заражения.

Одним из ключевых моментов этой головоломки является развертывание массовой проверки людей с помощью так называемых серологических тестов, которые ищут специфические антитела в крови человека.

Изображение: fernando zhiminaicela с сайта Pixabay

Но что это за тесты и способны ли они на самом деле помочь определить тех, кто не застрахован от последствий заражения SARS-CoV-2?

Вот все, что вам нужно знать о тестировании на антитела к коронавирусу: от того, как они работают, до того, что они могут нам сказать.

Что такое тесты на антитела?

В течение нескольких часов после вторжения чужеродного вируса в организм иммунная система проводит неспецифическую атаку, т.е. с агрессором начинают бороться «второстепенные бойцы». Однако в конечном итоге организм начинает отправлять в бой большие Y-подобные молекулы, называемые антителами, которые точно нацелены на вирус. Антитела связываются с определенной частью вируса как ключ с замком.

Тесты на антитела предназначены для обнаружения этих молекул, т.е. для того, чтобы узнать, приходилось ли иммунной системе встречаться с коронавирусом.

Тесты на антитела обычно предназначены для обнаружения одного из двух типов молекул, иммуноглобулина М и иммуноглобулина G. В течение нескольких дней или недель после того, как патоген заражает организм, иммунная система вырабатывает небольшое количество иммуноглобулина М; затем, от нескольких дней до двух недель, организм отправляет на борьбу большое количество иммуноглобулина G. Поскольку такой иммунный ответ проявляется через некоторое время, тесты на антитела будут отрицательными для тех, кто недавно заразился COVID-19, поэтому они не используются для диагностики.

Как работают тесты на антитела?

Существует два типа тестов на антитела, которые обычно используются для тестирования на SARS-CoV-2: латеральный проточный иммуноанализ и иммуноферментный анализ (ИФА). Оба метода используют один и тот же базовый принцип: образец крови или сыворотки человека (жидкой части крови) смачивает поверхность, содержащую молекулы, с которыми связываются антитела. Когда антитела связываются с этими молекулами-мишенями, результаты теста считываются с помощью другой химической реакции, такой как изменение цвета.

Латеральный проточный иммуноанализ очень прост и быстр в проведении и по сути похож на тест на беременность, но с использованием крови или сыворотки вместо мочи. Недостатком таких тестов является невозможность их настройки.

В то же время ИФА-тесты должны проводиться в лаборатории и на получения их результатов уходит больше времени, обычно около 2–3 часов.

Каждый тест на антитела выбирает определенную часть вируса в качестве молекулы-мишени. В случае с SARS-CoV-2 большинство тестов фокусируется на белке-«шипе», с помощью которого он проникает в клетки. Некоторые тесты используют область S1 белка-«шипа» коронавируса (у белка-«шипа» есть две субъединицы S1 и S2), другие — связывают небольшую часть S1 под названием рецептор-связывающий домен (RBD), являющийся специфическим белком, который захватывает рецептор человеческого АСЕ2 для проникновения в клетки. Именно RBD может быть наиболее специфичен для антител к SARS-CoV-2, поскольку другие части вируса больше похожи на прочие коронавирусы.

В общем, в идеале тест должен быть очень чувствительным и очень специфичным. Чувствительность означает, что тест выявляет как можно больше людей, действительно зараженных вирусом, а специфичность — минимальное количество «ложных срабатываний», т.е. людей с положительными результатами, хотя они никогда не подвергались воздействию SARS-CoV-2.

Отсутствие ложных положительных срабатываний особенно важна сейчас, пока большинство людей не подвергались воздействию SARS-CoV-2. Ведь в таком случае ложные срабатывания могут резко исказить результаты тестирования.

Например, если тест специфичен на 98%, это означает, что из 100 человек с положительным результатом на вирус 98 были действительно инфицированы, а у 2 из них вируса никогда не было. Это звучит хорошо, но если инфицирован лишь 1% населения, можно найти одного человека, который был действительно положительным, и еще двух людей, которые просто дали положительный результат теста.

Чтобы тесты имели хорошую специфичность и чувствительность, производители должны «калибровать» их.

Этот процесс включает в себя использование образцов крови или сыворотки людей, у которых было подтверждено наличие COVID-19, и обеспечение положительного результата теста на антитела для значительной их части.

С другой стороны, чтобы убедиться, что тест не вызывает много ложных срабатываний, нужно проверить их с помощью крови людей, которые гарантированно никогда не болели COVID-19. В идеале для этого нужны образцы крови, взятые до осени 2019 года, когда, скорее всего, никто в мире не подвергался воздействию нового коронавируса. Но эти образцы должны быть не слишком старые и отобранные в соответствующем регионе, чтобы в них присутствовали антитела к другим коронавирусам (например, вызывающим простуду), циркулировавшим в данной местности в течение сезона.

ИФА-тесты могут быть откалиброваны и настроены для жителей определенного региона с использованием местных образцов. Ведь в разных регионах могли циркулировать разные коронавирусы, поэтому тестирование на локальных образцах может помочь убедиться в отсутствии ложных срабатываний на коронавирусы, которые были здесь наиболее распространены.

В то же время тесты с использованием латерального проточного иммуноанализа настроить нельзя, поэтому, к примеру, если использованные контрольные образцы были из Китая, то такие тесты могут хорошо выявлять истинные случаи COVID-19, но часто вызывать ложную тревогу.

И, как и следовало ожидать, чем больше образцов используется для калибровки тестов, тем лучше результаты.

Еще одна сложная часть тестирования на антитела заключается в том, что мы не знаем, что это значит для длительного или даже краткосрочного иммунитета.

Некоторые люди, победившие COVID-19, могут вообще не вырабатывать антитела, но это не значит, что они не иммунны. Кроме того, возможно, что организм вырабатывает антитела, отличные от тех, которые выявляет тест, а это значит, что вы можете быть неуязвимыми, но при этом иметь отрицательный результат.

С другой стороны, некоторые люди могут вырабатывать антитела, но эти антитела могут быть не очень эффективными в нейтрализации вируса.

Ситуация с другими коронавирусами неоднозначна. Исследования показали, что люди в течение нескольких лет продолжали вырабатывать антитела к тяжелым коронавирусам SARS и MERS. В то же время штаммы коронавирусов, вызывающих простуду, могут заразить одного и того же человека в течение одного года. И пока точно никто не знает, к какому лагерю принадлежит SARS-CoV-2.

Это означает, что надежные тесты на антитела могут оценить, сколько людей было заражено, но они не могут сказать человеку, что он невосприимчив к этой болезни.


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

235
235 points
Василий Вдовиченко
Южная научно-исследовательская лаборатория

0 комментариев

Комментирование постов осуществляется в соответствии с Политикой комментирования