что значит серология коронавирус
Диагностика COVID-19: обзор основных методов
По мере изучения коронавируса появляются все новые методы его диагностики. На первых этапах заболевание выявляли лишь по набору симптомов, который со временем корректировался. Потом добавилась аппаратная диагностика: признаки поражения легких стали выявлять по компьютерной томограмме. Но биохимия и молекулярная биология не бездействовали. Постепенно медицина убедилась, что точный диагноз можно поставить только на основании результатов вирусологического исследования.
Сегодня узнать, заражен ли человек коронавирусной инфекцией, можно несколькими способами. О них и пойдет речь в этом материале. Мы разберемся, как выявить перенесенный ковид в прошлом и оценить устойчивость иммунитета к нему.
Лабораторные тесты на коронавирус (Covid-19)
Сегодня используются разные методы диагностики коронавирусной инфекции. Одни анализы можно сдать только в лаборатории, другие — самостоятельно (даже не придется вызывать врача на дом, достаточно купить специальные наборы в аптеке):
Первые четыре метода имеют идентичную задачу. Отличаются они сложностью проведения, затрачиваемым временем, точностью. Пятый их заменить не может.
Диагностика коронавируса (ПЦР)
ПЦР — это полимеразная цепная реакция. Она может делаться только в лабораторных условиях, поскольку требует изучения молекулярной структуры ДНК.
Суть процедуры сводится к следующему:
Если при копировании участка ДНК в нем продолжает появляться вирус, значит, пациент заражен. Получить результаты ПЦР-теста можно через несколько дней. Во время ожидания (особенно при наличии симптомов) лучше соблюдать самоизоляцию. Сегодня это наиболее достоверный диагностический метод.
Риск получения ошибочного результата
Вероятность получения ложноположительного результата невелика. Вирус может попасть в биоматериал пациента извне при условии нарушения санитарных правил. Поэтому проходить обследование лучше в надежных лабораториях, где подобное исключено.
Ложноотрицательные результаты встречаются чаще. Во избежание их получения перед забором биоматериала нельзя курить и дезинфицировать носоглотку антисептиками.
Исказить клиническую картину также могут:
Последнее возможно, если коронавируса там не было изначально (попал в организм иным путем, например, через кровь). Бывает, что в носоглотке возбудитель не оседает, а сразу продвигается в легкие и выявляется только на компьютерной томографии.
Экспресс-тест на коронавирус
Экспресс-тест можно сделать в домашних условиях. Он не предполагает лабораторных исследований, не требует специального оборудования. Достаточно купить набор в аптеке. Например, к Standard Q Covid-19 прилагается подробная инструкция.
Для проведения экспресс-теста на коронавирус понадобятся:
При наличии инфекции в организме контакт биоматериала с реактивом приводит к окрашиванию контрольной полоски. Результат появляется через 20-30 минут. Наибольшую точность тест показывает в первую неделю после заражения. В дальнейшем повышается вероятность получения ложноотрицательного результата. Для уточнения диагноза лучше сделать ПЦР-тест.
Анализ на антитела к коронавирусу
Анализ на антитела к коронавирусу показывает не присутствие инфекции в организме, а ответ иммунной системы на нее. В ответ на заражение она вырабатывает несколько типов иммуноглобулинов:
Недостаточно, чтобы антитела были просто выявлены. Нужно смотреть и на их комбинацию. Подчеркнем, что это исследование не направлено на выявление COVID-19 и не заменяет ПЦР-тест. Сдать такой анализ нужно, чтобы узнать, вырабатывает ли организм антитела к вирусу, а если да, то сколько.
Тесты на антитела
Разные виды тестов на антитела к коронавирусу проводятся дома или в лаборатории. В лаборатории берут кровь из вены и выполняют количественную оценку вырабатываемых иммуноглобулинов.
Домашний тест покажет, есть ли антитела в принципе. Сколько их вырабатывается, с его помощью узнать нельзя: для этого требуются познания в биохимии и специальное оборудование для подсчета. В этом случае достаточно капиллярной крови (из пальца).
В наборах, продающихся в аптеках (например, Leccurate SARS-CoV2 Antibody Test), есть специальный ланцет и пипетка для забора крови. Проколоть себе палец может не каждый, поэтому стоит прибегнуть к помощи близких или вызвать медсестру.
Анализ сдают натощак. Поесть можно максимум за 12 часов до забора крови. Диагностику следует отложить при повышении температуры.
Что показывает тест на антитела?
Наличие иммуноглобулинов означает, что пациент либо болеет сейчас, либо переболел коронавирусом недавно. Если антитела отсутствуют, он либо не заражался никогда, либо микроорганизм попал в тело совсем недавно. Иммунный ответ формируется до двух недель.
Результаты исследования на антитела в количественном выражении интерпретируют так:
Данное исследование не стоит воспринимать как пробу на коронавирус. Если антитела к нему есть, значит, контакт с возбудителем был. Но их отсутствие нельзя однозначно трактовать как избегание вируса.
Наличие антител и прививки
Положительный результат описанного исследования еще не гарантирует невозможность повторного заражения. Иммунитет формируется ориентировочно на полгода. Поэтому в регионах, где установлены ограничения, QR-коды выдаются не только привитым, но и переболевшим в течение последних шести месяцев. Однако присутствие иммуноглобулинов не отменяет необходимость вакцинации. Вопреки распространенному мифу, перед прививкой выяснять их количество не нужно.
Дополнительная диагностика
Перечисленные методы диагностики позволяют установить наличие в организме COVID-19 и иммунный ответ на него. Однако у разных людей заболевание протекает неодинаково: меняется набор симптомов, риски возникновения тех или иных осложнений.
Для подбора схемы лечения врач дополнительно может назначить:
Если у выздоровевшего пациента обнаружены антитела в достаточном количестве, это позволяет ему стать донором крови для лечения тяжелых больных. Для этого ему нужно пройти стандартную диагностику во избежание передачи иных вирусов реципиентам.
Коротко обо всех методах диагностики коронавируса
Мы рассмотрели возможные методы обнаружения коронавируса в организме, оценки его устойчивости к данному заболеванию. Подчеркнем, что наличие вируса и выявленные антитела к нему — не одно и то же, поэтому и показания к прохождению обследований отличаются.
При появлении первых признаков ОРВИ, которую легко перепутать с коронавирусом, лучше сразу выбрать полимеразную цепную реакцию. На этом этапе важно выяснить, имеет место банальная простуда или более опасное заболевание. Иммуноглобулинов на первых этапах вообще не бывает, так что искать их нет смысла.
Когда пациент выздоровел, можно оценить, как отреагировал его иммунитет на перенесенное заболевание. Поиск IgG оправдан и в случае, если пациент полагает, что перенес ковидную инфекцию бессимптомно.
Какие тесты на антитела против COVID-19 нужны и для чего. Инструкция
Какие есть виды тестов
Принцип действия тест-систем прост: в них работают белки коронавируса, с которыми должны связываться антитела из сыворотки крови человека. Если белки связываются, значит, антитела есть и способны нейтрализовать вирус.
Антитела могут образовываться к разным белкам вируса. В SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, есть четыре структурных белка, кодирующих РНК вируса. Это спайковый (S), оболочечный (E), нуклеокапсидный (N) и мембранный (M) белки. Например, «шипы» на оболочке коронавируса, с помощью которых он прикрепляется к клеткам, сформированы S-белком.
Качественные и количественные
Количественный анализ показывает концентрацию антител, выраженную в определенных единицах в объеме биологического материала (например ед./мл), его результаты могут использоваться для оценки динамики уровня антител в крови. Качественный анализ лишь дает возможность понять, есть ли антитела в крови или нет.
Тесты на IgG к S-белку
Тесты на IgG к RBD-домену S1/S2 белка
Тесты на IgG к нуклеокапсидному N-белку
Тесты на IgM
Тесты на авидность антител
Антитела, или иммуноглобулины (сокращенно их обозначают Ig), — это молекулы, которые вырабатывает иммунная система, с их помощью организм борется с любыми патогенами, например с вирусами или аллергенами. «Каждое антитело, или солдат, в нашей системе обучено распознавать один конкретный антиген. В нашем организме тысячи различных антител. Когда организм человека впервые подвергается воздействию какого-либо антигена, требуется время, чтобы иммунная система отреагировала и выработала антитела, специфические для этого антигена», — описывает ВОЗ механизм работы антител.
Тест на антитела, или серологическое исследование, — это проведение анализа на наличие антител в сыворотке крови. Антитела, которые работают против SARS-CoV-2, обычно обнаруживаются в первые несколько недель после заражения. Наличие антител показывает, что человек был инфицирован SARS-CoV-2, независимо от того, протекало ли заболевание в тяжелой, легкой или бессимптомной форме.
Но антитела могут появиться не только после болезни. Начать их выработку организм может и после вакцинации.
Антиген — это элемент вируса, к которому вырабатываются антитела. После того как антитела, специфические для конкретного антигена, выработаны, они начинают работать вместе с остальной иммунной системой, чтобы уничтожить патоген и остановить болезнь. Вакцины содержат ослабленные или инактивированные частицы конкретного микроорганизма (антиген), которые вызывают иммунную реакцию организма.
Антитела бывают разных классов, которые обычно обозначают латинскими буквами А, М, G, Е и D. Таким образом, антитела класса A будут обозначаться IgА. Чаще всего в крови исследуется наличие антител IgM и IgG.
Первыми после активации иммунной системы и распознавания чужеродного вещества, выявления его особенностей начинают вырабатываться антитела IgM.
После этого начинают образовываться антитела класса IgG. То есть антитела IgM — маркер острой инфекции, антитела IgG — маркер перенесенного заболевания или наличия иммунитета.
Структурные белки — белки, с помощью которых кодируется геном микроорганизмов. У коронавирусов они кодируют РНК.
Считается, что чем выше уровень антител в крови, тем ниже риск повторного заражения вирусом SARS-CoV-2, а также вероятность тяжелого течения и развития осложнений COVID-19.
Какие бывают тесты на антитела и в чем их проблемы
Сравнивать результаты количественного анализа можно только в случае тестов, полученных в разное время, но выполненных по одной и той же методике. Тогда можно сделать вывод, как изменился уровень антител. Если же тест-системы и методики разные, сравнить их не получится.
Сейчас в России используется 150 разнообразных тест-систем на COVID-19, которые различаются чувствительностью, возможностью количественной и качественной оценки уровня антител, используемыми антигенами и т.д., пояснила РБК Эльвира Соколовская, исполнительный директор сети клиник «Семейный доктор».
У каждой тест-системы свои показатели измерения и референсные значения, объясняет Дмитрий Денисов, медицинский директор лабораторной службы «Хеликс». Эти значения лаборатории указывают, как правило, на бланках результата. «В связи с этим для определения уровня антител и возможности последующего сравнения результатов следует сдавать тест в одной лаборатории, который будет выполняться одинаковым методом на реагентах одного и того же производителя», — рекомендует эксперт.
Различия есть и в тестах на то, к какой части вируса вырабатываются антитела. Например, один из самых популярных — на антитела к спайковому белку (S). «Считается, что определенный подтип таких антител в первую очередь обеспечивает защиту от инфекции. Это так называемые нейтрализующие антитела. Часто такой анализ выполняется для контроля эффективности проведения вакцинации препаратами, содержащими именно антиген S-белка», — пояснил РБК специалист.
«Если привить вакцинами «Спутник V», Phizer, AstraZeneca, образуются только антитела к S-белкам. После перенесенной инфекции — антитела и к S-белкам, и к N-белкам, и к другим структурным вирусным белкам», — рассказывает вирусолог, профессор МГУ Алексей Аграновский.
Какой должен быть результат теста
Сейчас в мире нет единого подхода к тому, какой результат теста на антитела доказывает, что у человека есть защита от коронавируса. «В настоящее время нет ни одного руководящего документа или обзорных работ с достаточным уровнем доказательности, которые бы регламентировали оценку результатов исследований на уровень IgG», — поясняет Дмитрий Денисов.
«Тест-системы существуют разные, в том числе определяющие антитела к двум-трем белкам. Они сделаны по разным принципам. И у них есть коэффициент — разница между контролем, который не должен связывать, и образцом — сывороткой, которая связывает. Этот коэффициент разный, цифры во всех тест-системах разные. Где-то хорошо — это, например, показатель 400, а в каких-то тестах — 2. Когда выдают анализ, выдают и расшифровку с обозначением, что, допустим, от 1 до 20 означает отсутствие антител, от 20 до 40 — сомнительный анализ, а выше 40 — определенно положительный анализ, есть антитела. Цифры условные. Единых чисел для всех сейчас нет», — объяснил РБК академик РАН Виталий Зверев, завкафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии Сеченовского университета.
Анастасия Луканина, замглавврача сети лабораторий «Инвитро», отмечает, что с началом распространения в Москве индийского штамма («дельта» и «дельта плюс») установить корректный уровень антител IgG в крови, при котором обеспечивается иммунитет, нельзя.
Нужны ли тесты на антитела для вакцинации
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) не рекомендует использовать тесты на антитела для принятия решения о вакцинации, заявила РБК официальный представитель ВОЗ в России Мелита Вуйнович.
«Оценка иммунитета является сложной задачей и требует различных научных уровней и наличия сложных лабораторий. Присутствие определенных антител в обычных тестах (выполняемых в коммерческих лабораториях. — РБК), как правило, не говорит о том, являются ли они нейтрализующими антителами, то есть могут ли они остановить вирус, поэтому ВОЗ не рекомендует данный вид тестов», — объяснила Вуйнович.
Представитель ВОЗ также подчеркнула, что само по себе наличие антител не служит препятствием для вакцинации: сделать прививку можно при любом их уровне в крови. «Если у вас есть антитела, это не значит, что вакцина нанесет вам какой-то вред. Это абсолютно неправда. Несмотря на уровень титров антител, возможно безопасно вакцинироваться», — говорила она ТАСС.
Коронавирус SARS-CoV-2, нейтрализующие антитела IgG к S-белку (Roche, Швейцария) (кол.) в Москве
Количественное определение нейтрализующих, или защитных, антител класса IgG к рецептор-связывающему домену (RBD) S-белка коронавируса SARS-CoV-2 в сыворотке крови.
Приём и исследование биоматериала
Когда нужно сдавать анализ Коронавирус SARS-CoV-2, нейтрализующие антитела IgG к S-белку (Roche, Швейцария) (кол.)?
Подробное описание исследования
Исследование может быть использовано для количественной оценки гуморального иммунного ответа у пациентов после перенесённой коронавирусной инфекции, а также после иммунизации против COVID-19 вакциной «Спутник V» (Гам-КОВИД-Вак) и другими, кроме вакцины «ЭпиВакКорона».
Возбудитель COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019) – это РНК-содержащий бета-коронавирус SARS-CoV-2 семейства Coronaviridae. Геном вируса кодирует 4 главных структурных белка: нуклеокапсидный (N), мембранный (М), оболочечный (E) и шиповидный (S).
На внешней поверхности оболочки вириона находятся «шипы», образованные S-белком (от английского Spike – шип). Благодаря «шипам» происходит проникновение вириона в клетку. S-белок состоит из двух функциональных субъединиц: S1 (содержащая RBD-домен) обеспечивает связывание с рецептором клетки-мишени (АПФ2, ACE2), S2 способствует слиянию вируса и клеточной мембраны. Эти особенности белка S сделали его перспективной мишенью при разработке вакцин против SARS-CoV-2.
Рецепторы АПФ2 представлены на оболочках клеток органов дыхательной и центральной нервной системы, пищевода, подвздошной кишки, почек, мочевого пузыря, сердца. Новый коронавирус способен поражать нервные клетки, в том числе клетки головного мозга, с чем связывают расстройство восприятия запахов у некоторых пациентов.
Как правило, инфекционный процесс начинается после проникновения вируса в эпителиальные клетки, выстилающие слизистые оболочки верхних дыхательных путей. В зараженных клетках начинается активная репликация вируса – многократное увеличение числа копий вирусных частиц, или вирионов. Новые вирионы выходят из пораженных клеток и заражают все большее количество здоровых клеток уже не только верхних, но и нижних дыхательных путей. В том числе возможно поражение альвеолярных клеток II типа, что определяет развитие пневмонии.
Инфекция SARS-CoV-2 может протекать бессимптомно (до 50% случаев), в легкой и в тяжелой формах. В последнем случае возможно развитие острого респираторного синдрома (Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS) на фоне двусторонней пневмонии. Инкубационный период длится 2–14 суток (чаще 5–7 суток), после чего у пациента появляются симптомы острой респираторной вирусной инфекции.
Все инфицированные коронавирусом, даже те, у кого инфекция протекает в стёртой или в бессимптомной форме, являются источником инфекции уже в первые дни после заражения. Они выделяют вирусные частицы в окружающую среду с выдыхаемым воздухом, при разговоре, кашле, чихании. Вирусовыделение в среднем продолжается около 20 суток, однако в отдельных случаях может продолжаться дольше месяца.
В настоящее время во многих странах ведётся разработка вакцин против SARS-CoV-2, большая часть которых должна стимулировать иммунный ответ к RBD-домену S-белка. В Российской Федерации пока зарегистрировано две вакцины для профилактики COVID-19. Обе вакцины направлены на формирование клеточного и гуморального иммунитета. То есть, активацию иммунных клеток – Т-лимфоцитов – и выработку антител класса IgG к RBD-домену S-белка.
В связи с тем, что новая коронавирусная инфекция пока недостаточно изучена, а также с коротким сроком применения вакцин, пока достоверно не известен срок циркуляции в крови нейтрализующих антител.
Особенности и преимущества методики
Тест-система: Elecsys Anti-SARS-CoV-2 S для использования на иммунохимических анализаторах cobas® (Roche Diagnostics)
Использованная литература
Другие названия этого исследования
Quantitative Determination of Neutralizing Antibodies to The SARS-CoV-2 Spike (S) Protein
Подготовка к исследованию
Противопоказания и ограничения
Абсолютных противопоказаний нет.
Интерпретация результата
257 BAU/ml, свидетельствует о достаточном уровне гуморального иммунного ответа. Показатели сероконверсии и периода циркуляции антител обусловлены индивидуальными особенностями организма, и нет объективных причин для их оценки у пациентов с достаточным уровнем иммунного ответа.
Про тесты. Можно ли доверять тестированию на COVID-19, как оно работает и что выявляет
Таня Мельник
Молекулярные и антигенные диагностические тесты
Диагностические тесты для обнаружения коронавирусной инфекции основаны на выявлении элементов вируса: РНК или белка. В обоих случаях выбирается уникальный элемент SARS-CoV-2, чтобы снизить риск перекрестной реакции со сходными вирусами. Вирион (внеклеточная форма вируса) SARS-CoV-2, как и другие коронавирусы, по своей форме чем-то напоминает мяч с шипами – то самое растиражированное изображение COVID-19. «Шипы» образованы шиповидным белком (S) и отвечают за взаимодействие вируса с клеткой хозяина и проникновение в нее. Шиповидные белки уникальны для каждого вида коронавируса. Оболочка вируса образована липидной мембраной, позаимствованной у клетки хозяина, с включением вирусных белков оболочки Е и М. Именно эти два белка участвуют в образовании вирионов и в поддержании их сферической формы. Внутри вириона находится его генетический материал, молекула РНК, упакованная вместе с белками нуклеокапсида (N). Вместе РНК и белки N образуют структуру, сходную с бусинами на нитке. Это позволяет свернуть длинную цепочку РНК в компактную форму. Генетический код разных видов коронавирусов во многом схож. Например, геномы вирусов SARS и SARS-CoV-2 похожи больше чем на 80%. Но и различий вполне достаточно, они и используются в дизайне диагностических тестов: для теста выбираются уникальные последовательности генома и белки, присущие определенному вирусу.
ПЦР-тест
Этот тест основан на обнаружении генетического материала вируса в биологическом образце методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Метод использует праймеры – короткие цепочки нуклеиновых кислот, специально подобранные для распознавания уникальных мишеней-последовательностей в геноме вируса, и полимеразу – фермент, который создает из праймеров, распознавших участки вируса, более длинные цепочки, копию вирусного гена. Праймеры и полимераза работают вместе только в том случае, если в образце есть генетический материал вируса.
Чувствительность экспресс-тестов ниже стандартных лабораторных тестов. В связи с высокой чувствительностью теста генетический материал вируса может быть обнаружен даже спустя несколько недель после острой инфекции. В большинстве случаев выздоровевшие пациенты не заразны после двух недель от начала симптомов, несмотря на положительный тест. Исключение представляют собой пациенты с сильной иммуносупрессией, как, например, при химиотерапии лимфомы. У таких людей вирус может оставаться активным и способным к заражению продолжительное время.
Тесты на антигены коронавируса
Тесты на антигены вируса основаны на выявлении частиц вируса в исследуемом материале. Осуществляется это при помощи антител, которые распознают белки вируса – антигены. Большинство тестов на данный момент построено на обнаружении шиповидного белка вируса SARS-CoV-2. Тесты на антиген вируса требуют меньше времени, могут быть сделаны вне лаборатории и стоят дешевле, чем ПЦР-тесты. Но при этом их чувствительность ниже, около 56%, хотя специфичность остается высокой и достигает 98%. Тест на антиген коронавируса может быть сделан по анализу из носа или носоглотки, а также по анализу слюны. Поскольку тест дает быстрый ответ при достаточно низкой чувствительности, его часто комбинируют с ПЦР-тестом, что снижает частоту ложноотрицательного результата у пациента.
Использование диагностических тестов
ПЦР-тест и антигенный тест чаще всего используются для диагностики острой коронавирусной инфекции. Положительный, как и отрицательный результат теста должны интерпретироваться исходя как из истории болезни, так и из клинической картины заболевания. Если у пациента есть симптомы COVID-19 и он контактировал с больным с подтвержденной коронавирусной инфекцией, то отрицательный тест не означает отсутствие у него коронавирусной инфекции. Диагностические тесты (ПЦР и антигенный) также используются для скрининга бессимптомных пациентов, чтобы отследить цепочки заражения и последующей изоляции. В некоторых странах этот тест требуется перед операциями и процедурами, а также химиотерапией.
Антитела – это сложные белки с несколькими функциями. Они способны не только распознавать специфические патогены, но и активировать защитные механизмы организма, позволяющие нейтрализовать и уничтожить вирусы и бактерии. Антитела – часть приобретенного иммунитета, поэтому их наличие в крови сигнализирует о встрече с определенным патогеном и подтверждает прошлую инфекцию.
При бактериальной инфекции развитие специфического иммунного ответа достаточно предсказуемо. Первыми на инфекцию реагируют клетки неспецифического иммунитета – нейтрофилы, макрофаги и моноциты. Их задача – найти и обезвредить врага, что они могут сделать и без наводки антител.
Дальше к делу подключается специфический иммунитет, способный распознать чужака и более эффективно его нейтрализовать, а также не дать ему вызвать инфекцию при повторном попадании в организм. За специфический иммунитет отвечают лимфоциты: В- и Т-клетки. Координация работы специфического иммунного ответа сложна и в определенной степени хаотична: организм определяет нужные антитела и клетки путем подбора из множества вариантов в процессе взаимодействия нескольких видов клеток. Те самые иммуноглобулины, которые способны защитить организм в будущем – дело совершенно случайной, но удачной мутации.