Какова вероятность ошибки теста на ковид

МОСКВА, 6 дек — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Недавняя публикация ученых из Сеченовского университета о том, что почти половина анализов на возбудителя COVID-19 не дают реальной картины, вызвала множество вопросов. Насколько точны ПЦР-тесты и нужны ли они для диагноза? РИА Новости разбирается в ПЦР-диагностике и почему в нее закрадываются ошибки.

Как выявляют вирус в организме

«Тяжело заболел наш сотрудник. Поднялась высокая температура, положили в больницу. Все признаки COVID-19, — рассказывает Алексей Чемерис, доктор биологических наук, профессор, сотрудник Института биохимии и генетики Уфимского ФИЦ РАН. — А ПЦР-анализ, который ему сделали в специальном медицинском центре наши коллеги-профессионалы, как только он почувствовал недомогание, — отрицательный. Видимо, в тот момент у больного было мало вирусных частиц в организме — за пределами чувствительности теста».

Ученые называют такие результаты ложнонегативными — инфекция проявляется внешне, а тест на возбудителя — «чистый». Тут дело и в самом методе, и в его массовом применении.

Когда медсестра берет мазок из ротоглотки и носоглотки, на кончике зонда остается немного влаги, а в ней — клетки эпителия. Зонд опускают в пластиковую пробирку с раствором (эппендорф) и кончик отламывают, чтобы закрыть емкость. В лаборатории ее помещают в центрифугу, проводят ряд манипуляций для выделения из клеток фрагментов вирусного генома. В случае с COVID-19 — это РНК коронавируса SARS-CoV-2.

В образовавшийся раствор добавляют праймеры — искусственные участки генома коронавируса, именно они опознают SARS-CoV-2, и один из них служит затравкой для синтеза цепочки ДНК под действием определенного фермента на основе механизма обратной транскрипции. Фактически получается ДНК-копия участка коронавируса, которую уже можно размножать. Для этого запускают ПЦР — полимеразную цепную реакцию. За несколько десятков циклов она увеличивает число копий ДНК, а специальный флуоресцентный краситель подсвечивает их в пробирке, сигнализируя о вирусе. Если в биоматериале нет вирусных частиц, ампликонов (продуктов ПЦР) не будет вовсе, результат — отрицательный. Если вируса очень мало, итоговое количество ампликонов по завершении ПЦР окажется за пределами чувствительности прибора и результат — ложноотрицательным.

Тонкости метода

В ПЦР-диагностике много нюансов, объясняет Алексей Чемерис. В лаборатории для научных целей выявляют даже единичные копии вирусного генома в образце, при массовом применении чувствительность обычно на порядки ниже.

«Из-за случайных мутаций генома праймеры могут не сработать, если однонуклеотидные замены или даже более значительные изменения генома вируса пришлись как раз на эти участки. Вероятность невысока, но она есть», — отмечает ученый.

Возможны сбои при ручных операциях, которых не так много. Одна из них — извлечение вирусной РНК из образца. Автоматический экстрактор нуклеиновых кислот стоит довольно дорого, поэтому обычно эту процедуру доверяют лаборанту. Редко, но ложноположительные результаты случаются, в том числе из-за особенностей ПЦР или загрязнения образца.

Чаще всего, однако, проблемы возникают до того, как пробирка попала в лабораторию. Вот что пишут авторы статьи в журнале «Вестник Росздравнадзора»: «В настоящее время имеются неопровержимые доказательства того, что преаналитическая фаза является основным источником ошибок в лабораторных исследованиях, когда они используются для диагностических или исследовательских целей». Они публикуют целый список нарушений, ведущих к ложноотрицательным результатам.

Ключевой этап — подготовка к исследованию. «За три часа до анализа нельзя есть, пить, курить и полоскать рот. Дело в том, что коронавирус поражает клетки слизистой оболочки дыхательных путей. Проникая в них, он начинает размножаться, накапливается на их поверхности. Но есть еще и эпителиальные клетки, которые часто обновляются. Вместе с водой, едой и избытком слюны при курении и жевании жвачки эпителиальные клетки попадают в пищевод. В результате вероятность обнаружить вирус в мазке падает практически до нуля», — комментирует Тамара Силкина, врач клинической лабораторной диагностики, директор по лабораторным технологиям «Гемотеста».

Не менее важна процедура взятия биоматериала. Если неверно выбрать точку для мазка, например, из-за кашля или рвотного рефлекса, на зонд может не попасть достаточное количество клеток. На результат также влияют нарушения технологии хранения, транспортировки образцов.

«Цена ошибки очень высока — процент выявляемости коронавирусной инфекции снизится, а скорость ее распространения вырастет. Люди, получившие ложноотрицательные результаты, будут чувствовать себя спокойно, выходить в общественные места и контактировать с окружающими», — уточняет представитель «Гемотеста».

Ключевой этап — подготовка к исследованию. «За три часа до анализа нельзя есть, пить, курить и полоскать рот. Дело в том, что коронавирус поражает клетки слизистой оболочки дыхательных путей. Проникая в них, он начинает размножаться, накапливается на их поверхности. Но есть еще и эпителиальные клетки, которые часто обновляются. Вместе с водой, едой и избытком слюны при курении и жевании жвачки эпителиальные клетки попадают в пищевод. В результате вероятность обнаружить вирус в мазке падает практически до нуля», — комментирует Тамара Силкина, врач клинической лабораторной диагностики, директор по лабораторным технологиям «Гемотеста».

Не менее важна процедура взятия биоматериала. Если неверно выбрать точку для мазка, например, из-за кашля или рвотного рефлекса, на зонд может не попасть достаточное количество клеток. На результат также влияют нарушения технологии хранения, транспортировки образцов.

«Цена ошибки очень высока — процент выявляемости коронавирусной инфекции снизится, а скорость ее распространения вырастет. Люди, получившие ложноотрицательные результаты, будут чувствовать себя спокойно, выходить в общественные места и контактировать с окружающими», — уточняет представитель «Гемотеста».

О точности диагностики

В России одобрены к использованию десятки тест-систем для выявления коронавируса. Ключевые характеристики — диагностические специфичность (точность) и чувствительность. Первый параметр показывает способность набора определить конкретный вирус. Второй — возможность обнаружить его части, даже если в биоматериале их очень мало. «Чем эти параметры ближе к ста процентам, тем лучше», — подчеркивает Тамара Силкина.

«Порог чувствительности — общий как для российских, так и для зарубежных тестов: 10³ на миллилитр. То есть должно быть не менее тысячи вирусных геном-эквивалентов на миллилитр образца. «ДНК-технология» заявила о чувствительности 10¹ — десять вирусных единиц на миллилитр. Другой важный показатель — воспроизводимость, то есть возможность получить одинаковый результат в разных условиях. Нужно учитывать и сходимость — отсутствие существенных различий между измерениями, выполненными в одинаковых условиях», — добавляет медик.

Метод ПЦР с обратной транскрипцией хорошо отработан и практически полностью автоматизирован. С момента попадания в лабораторию анализ занимает четыре-шесть часов. В мире эти тесты буквально поставили на поток. Только в Москве, по официальным данным, сделали 12 миллионов анализов.

Поскольку этот метод прямо выявляет возбудителя в организме, его относят к доказательной медицине и рекомендуют учитывать в клинической практике. Однако анализ больших данных говорит, что при массовом использовании ПЦР-тесты часто промахиваются.

Ложнонегативные результаты получаются в 20-66 процентах случаев. Такие данные из литературы приводят исследователи из Сеченовского университета. Вместе с зарубежными коллегами они изучили записи пациентов, госпитализированных в университетскую клинику в апреле — мае. Из 3480 человек, чьи ПЦР-тесты были доступны, примерно половина оказались чистыми. В то же время клиническая картина и КТ легких указывали на коронавирусную инфекцию. Авторы допускают, что в реальной клинической практике ПЦР-анализ не столь и критичен.

«Этиологическая диагностика, которая выявляет причину заболевания, нужна априори, — не соглашается Айрат Мавзютов, заведующий кафедрой фундаментальной и прикладной микробиологии, профессор кафедры лабораторной диагностики Башкирского государственного медицинского университета, руководитель Исследовательского центра «Лаборатория». — При вирусных инфекциях других, сравнимых по чувствительности и специфичности (точности), методов, кроме ПЦР-тестирования, нет».

Важно понимать, объясняет профессор Мавзютов, что клинический диагноз опирается на субъективные данные — анамнез (опрос) и осмотр пациента. На их основании невозможно установить вирусную природу заболевания и тем более какой именно возбудитель его вызвал. Для этого проводятся лабораторные исследования. Получаемые при этом данные, продолжает ученый, намного объективнее, поскольку большинство современных методов лабораторных исследований автоматизировано. Соответственно, на результаты не повлияют случайные факторы: уровень подготовки специалистов, их настроение, «погода в доме» и так далее.

«Диагноз COVID-19 можно поставить, только когда в материале от больного обнаружили РНК вируса SARS CoV-2 методом ПЦР или же антигены этого вируса иммунохимическими методами. Не выявив следов вируса в организме, нельзя говорить о «ковидной» природе заболевания или летального исхода», — утверждает Айрат Мавзютов.

Он обращает внимание на еще один аспект. ПЦР-тест не отличает РНК вируса, способного к репродукции, то есть размножению, от обломков «нежизнеспособных» вирусных частиц. Он лишь позволяет понять, присутствует или нет РНК коронавируса в клетках.

«Пока инфицированные клетки не заменятся на новые, а на это уходит от двух до четырех недель, не исключены положительные результаты. При этом вирус может быть уже «мертвым», человек здоров и никому не опасен», — отмечает профессор. Для уточнения учитываются данные целого ряда дополнительных исследований, позволяющих на лабораторном уровне оценивать остроту воспалительного процесса или образование антител на стадии его завершения.

Альтернатива ПЦР-диагностике

В любом случае нужно повышать чувствительность тест-систем на основе ПЦР, заключает Алексей Чемерис, а для этого нужны другие подходы. «Надо сделать так, чтобы ложнонегативных результатов было меньше, практически исключить их», — считает он.

В обзоре, подготовленном вместе с коллегами, профессор Чемерис рассматривает преимущества и недостатки ПЦР-диагностики и других методов амплификации — копировании РНК бетакоронавирусов, к которым относится SARS-CoV-2. Теоретически весьма перспективен метод петлевой амплификации — LAMP, где используют сразу шесть или восемь праймеров.

«С одной стороны, повышается специфичность: только когда все праймеры отожгутся (сработают, распознав РНК коронавируса. — Прим. ред.), начнется амплификация, с другой — вирус мутирует и шансы, что реакция не пойдет, увеличиваются, поскольку какие бы участки генома ни выбрать, все равно вероятность мутаций больше в восьми участках, чем в двух или трех (при использовании гибридизационного зонда), достаточных для ПЦР», — объясняет исследователь.

Во время предшествующей эпидемии SARS возбудителя выявляли с помощью реакции NASBA (амплификации на основе секвенирования нуклеиновых кислот) и RCA (репликации по типу катящегося кольца). Геномный редактор CRISPR-Cas также пробуют применять для идентификации РНК нового коронавируса. Есть работы по полногеномному секвенированию любого генетического материала, находящегося в биоматериале. Метод очень чувствительный, но дорогой и долгий — занимает 20 часов. Так что в ближайшее время ПЦР с обратной транскрипцией останется самым массовым способом обнаружения коронавируса в организме.

Существует ли различие между частотой ложноотрицательных результатов теста у асимптомных пациентов (более низкая вирусная нагрузка) по сравнению с симптомными пациентами (более высокая вирусная нагрузка)?

Вероятнее всего большее число ложноотрицательных результатов отмечается у асимптомных пациентов с коронавирусной инфекцией. Однако на данный момент не было выполнено крупных исследований, оценивших различия между группами (в том числе, необходимо проанализировать сероконверсию и провести тесты ПЦР). 

• Следует отметить, что бессимптомные пациенты могут выделять вирус в высоких титрах В настоящее время серологические лонгитюдные исследования находятся в процессе.

Исследования, выполненные в домах престарелых и круизных лайнерах показали, что значительное количество пациентов имели вирус, культивируемый за 6 дней до появления симптомов.

Позволяют ли доступные в настоящее время тесты различать SARS-CoV-2 и другие коронавирусы, которые могут быть похожими? Как это повлияет на точность и надежность теста?

• Доступные мультипанели тестов ПЦР на респираторные вирусы не определяют SARS-CoV-2. В настоящее время многие компании работают над тем, чтобы включить тест на новый коронавирус в уже имеющиеся панели тестов. 
• Тест на ПЦР SARS-CoV-2 не позволяет определить наличие других коронавирусов (HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-NL63 и HCoV-HKU1) или MERS-CoV.
• Нельзя сравнивать доступные в настоящее время тесты на коронавирус ввиду их различной чувствительности и специфичности. Более того, даже если тест имеет специфичность от 96% до 98%, если вероятность претеста  COVID-19 составляет <5%, более вероятно, что результат будет ложноположительным, чем истинно положительным — и это одна из ключевых причин почему массовое серологическое тестирование не рекомендуется.
• Причинами ложноположительных результатов являются перекрестная реактивность с другими коронавирусами, образование антител из-за других механизмов или низкая точность теста.

Источник: Eugenia Yun. COVID Testing FAQ, From Reinfection to Persistent Positives. Medscape. June 10, 2020.

Эксперты предупреждают, что ПЦР-тест иногда не выявляет заражение новым штаммом коронавируса «Омикрон», даже при наличии у человека явных признаков заболевания. Причиной могут быть как неправильно взятый анализ, так и несоблюдение пациентом рекомендаций перед проведением тестирования. Рассказываем, каких правил следует придерживаться, чтобы не получить ложный результат.

Неправильный анализ

Врач-инфекционист Евгений Тимаков пояснил, что заражение «Омикроном» может сопровождаться отрицательным ПЦР-тестом. При этом больной все равно остается опасным для окружающих, не подозревая о своем иммунном статусе. По мнению эксперта, при наличии у человека признаков заболевания и отрицательном тесте есть вероятность, что анализ был проведен неправильно.

«Может быть, у него был неправильно взят анализ: или не в тот день, или недостаточное количества материала. «Омикрон»-штамм очень быстро может уходить из носоглотки и не выявляться с помощью тестов», – подчеркнул Тимаков.

Специалист добавил, что тем, у кого не подтвердился коронавирус, но при этом имеется подозрительная симптоматика, следует сократить контакты с людьми. По словам врача, ограничения желательно соблюдать около семи дней, однако продолжительность таких мер варьируется и зависит от тяжести COVID-19.

Вместе с тем эксперт отметил, что заболевший «Омикроном» человек наиболее заразен для окружающих во время инкубационного периода инфекции. Активное вирусовыделение наблюдается у больного в первые два-три дня после инфицирования.

Как избежать ложного результата?

Ложноотрицательный результат тестирования на COVID-19 во многом зависит от подготовки пациента к его сдаче. Об этом Москве 24 рассказал врач – иммунолог-аллерголог Андрей Продеус.

По словам эксперта, взятие мазков рекомендуется проводить не раньше чем через 3–4 часа после последнего приема пищи. «Если вы ели, пили, жевали жвачку, курили, полоскали горло или чистили зубы, то у вас может быть ложноотрицательный ПЦР-тест», – предупреждает он.

Дело в том, что для ПЦР-исследования важно получить мазок с достаточным количеством инфицированных клеток. Еда и вода способны снизить объем вируса на слизистой, в результате чего анализ может показать неправильный диагноз, подчеркнул специалист.

Второй важный пункт – это правильный забор материала. Врач должен брать анализ с задней стенки глотки и с поверхности носовой пазухи, поясняет Андрей Продеус. При качественном взятии мазка можно говорить о корректности полученного результата теста, считает иммунолог.

Однако, по мнению специалиста, ПЦР-тест не является «истиной в последней инстанции».

Вместе с тем эксперт добавил, что при наличии симптомов необходимо сперва обратиться к врачу, а только по его назначению сдавать тест.

«Задача грамотного доктора – назначить те объемы исследований, которые будут эффективны именно для данной ситуации. Для меня ПЦР-тест имеет смысл, если у человека есть клинические признаки проявления болезни. В таком случае я хочу найти патоген, которым он болен», – говорит Андрей Продеус.

Касательно самих ПЦР-тестов, которых к настоящему моменту зарегистрировано несколько десятков, принципиальных различий между ними, по мнению иммунолога, нет.

Экспресс-тест или ПЦР?

Врач – аллерголог-иммунолог Владимир Болибок считает, что сегодня экспресс-тесты вызывают меньше доверия. По его мнению, они довольно часто дают ложноотрицательные результаты.

«В экспресс -тестах используются антитела, направленные против спайк-протеина коронавируса. Как мы знаем, «Омикрон» очень сильно мутировал по сравнению с исходным вирусом, поэтому те антитела, которые используются в некоторых тест-системах, могут пропускать этот спайк-протеин штамма, могут быть к нему не чувствительны», – заявил эксперт в беседе с Москвой 24.

При этом нельзя отменять и другие факторы, способные повлиять на результаты анализа, добавил он.

При наличии симптомов заболевания лучше не ориентироваться на результат теста, полагает Владимир Болибок. По его словам, «сейчас свирепствует пандемия, вероятность, что человек заразился коронавирусом, – 99%».

Альбика Халидова

Выпускник медицинского факультета УЛГУ. Интересы: современные медицинские технологии, открытия в области медицины, перспективы развития медицины в России и за рубежом.

Ученые объявили о начале второй волны коронавируса. По их мнению, она может пройти несколько легче, так как о вирусе уже кое-что известно, врачи имеют в арсенале тесты на наличие возбудителя и антител, в нескольких странах тестируются вакцины и лекарства против COVID-19, а сами пациенты уже хорошо информированы о методах профилактики.

Но возможность выполнения анализов на наличие в организме коронавируса привела к тому, что многие пациенты прибегают к тестам по любому поводу. На самом деле диагностику нужно выполнять своевременно: если сделать анализ раньше или намного позже оптимального времени, даже заболев, мы получим ложный результат.

Это правило применимо ко всем инфекциям: нужно проходить тестирование, когда уверены, что получим надежный результат. В случае с коронавирусом SARS-CoV-2 это пятый, а лучше – шестой день после заражения. Поэтому, заподозрив инфицирование, нужно отследить контакты, учитывая, когда могло произойти заражение, и отсчитать пять-шесть дней до сдачи анализов.

Это правило не касается анализа на наличие антител к COVID-19. Такой тест делается после того, как человек переболел и приобрел антитела к вирусу.

Симптомы заражения – вероятность появления симптомов в процентах

Стоит помнить, что симптомы при КОВИДе проявляются не всегда и не только в кашле, повышенной температуре и утомляемости. Рассмотрим список симптомов COVID-19, который ученые составили на основе собранных данных со всего мира:

• лихорадка – 83-99%;
• кашель – 59-82%;
• усталость – 44–70%;
• одышка – 31-40%;
• отхаркивание мокроты – 28-33%;
• мышечные и суставные боли – 11-35%;
• головные боли – 10-15%;
• ринит и ангина – 14-15;
• кровохарканье – менее 10%;
• тошнота, рвота – 5,8%;
• диарея – 3,8-4,2%.

Некоторые пациенты с COVID-19 испытывают потерю запаха и вкуса до появления других симптомов этого заболевания.

Следует помнить, что, хотя наиболее частыми симптомами развития COVID-19 являются кашель, лихорадка и утомляемость, это не означает, что у вас именно это заболевание. Также проявляются классическая ОРВИ, грипп, бактериальные инфекции органов дыхания.

Что делать при появлении симптомов или после контакта с зараженным человеком

Для всех инфекций, которыми мы можем заразить других, основным принципом предотвращения распространения инфекции является изоляция. Вообще не следует контактировать с другими людьми. А если это невозможно, потому что в доме еще есть члены семьи, нужно:

• максимально ограничить контакты;
• часто проветривать комнаты;
• усилить гигиенические мероприятия – мытье рук водой с мылом, уборка поверхностей.

Поскольку мы в настоящее время находимся в пандемии, в случае появления симптомов инфекции (любых) нужно сделать тест на наличие коронавируса. Для этого нужно связаться с лечащим врачом или дежурным скорой помощи и узнать, как это можно сделать в вашем городе.

Тест на антитела можно сделать в нашей клинике. Здесь же можно получить сертификат об отсутствии КОВИД-19, необходимый при выезде за границу.

В Роспотребнадзоре объяснили ложноотрицательные ПЦР-тесты при COVID-19

Ложноотрицательный результат теста на коронавирус может происходить из-за того, что инфицированный человек сдает анализ на поздних стадиях болезни. Такое мнение выразили в Роспотребнадзоре. Там подчеркнули, что вырастает шанс получить такой результат у больного COVID-19 после четвертого-пятого дня болезни.

При заражении COVID-19 у больного отсутствуют специфические признаки, которые характерны только для этой инфекции. Наиболее часто заразившийся сталкивается с респираторными симптомами, что может говорить не только о коронавирусе, но и ряде других заболеваний, включая грипп и ОРВИ.

По этой причине единственным способом диагностики коронавируса остается ПЦР-тестирование. Впрочем, в довольно большой доле случаев они оказываются недостоверными, о чем еще год назад говорили специалисты Минздрава, указывая на то, что 30-40% тестов дают ложноотрицательный результат. В частности, тогда считалось, что в большей части случаев на это влияют ошибки при заборе материала и качество самого теста.

Тем не менее существует и другое обоснование. По словам заместителя директора по клинико-аналитической работе ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора профессора Натальи Пшеничной, на результате анализа сказывается период заболевания, в который заболевший сдает ПЦР-тест. На ранних стадиях болезни получить положительный результат значительно выше.

«После четвертого-пятого дня болезни вероятность обнаружить вирус в носоглотке снижается, а респираторные симптомы могут быть в это время в самом разгаре. Если проводить тестирование в эти сроки, то можно получить отрицательный результат», — приводит слова специалиста РИА «Новости».

Общую картину по тестированию на COVID-19 также дополняет тот факт, что среди новых заболевших появляются и вакцинированные люди, но они при этом выделяют вирус в меньшем количестве и не такое продолжительное время, констатировала замдиректора Московского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Г. Н. Габричевского Татьяна Руженцова.

Однако сомнительный или ложный результат может давать любая тестовая система. Эксперты неоднократно выражали мнение, что ложные результаты на коронавирус связаны связаны как с ошибками медработников, так и пациентов. Иными словами, речь идет о несоблюдении правил и рекомендаций по тестированию.

Еще одну версию выдвигал директор Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний Сеченовского университета Александр Лукашев. Газете «Известия» он рассказывал, что COVID-19 — специфический вирус в том плане, что его можно не обнаружить в доступном биоматериале. Если другие коронавирусы размножаются в носоглотке и ротоглотке, где их можно легко найти, то SARS-CoV-2 у значительной части больных присутствует только в бронхах.

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, точность ПЦР-тестов на коронавирус, несмотря на их неоднозначную оценку, составляет 95%.

Вместе с этим в ВОЗ подчеркивают, что на результаты тестирования влияет очень много факторов. Это касается и процесса забора материала, и транспортировки, и хранения биоматериалов. Важно и то, правильно ли подготовлен пациент к сдаче анализа и проверена ли тест-система в конкретной лаборатории. 

---

Ссылка на публикацию:
rambler.ru