Мазок на ковид процент ошибок

Тесты ПЦР ошибаются более чем в половине случаев, поэтому опираться на них при диагностике коронавируса нельзя. К такому выводу пришли специалисты Сеченовского университета, которые совместно с коллегами из других стран провели масштабное исследование проблемы диагностики COVID-19 в России и изучили течение заболевания у двух групп пациентов. В выборку вошли 3,5 тыс. больных. У половины из них наличие вируса было подтверждено лабораторным тестом, у остальных же были отрицательные результаты, но специфические симптомы и состояние легких указывали на COVID-19. Ранее о низкой информативности тестов ПЦР заявляли специалисты Минздрава, но цифры, приведенные ими, были ниже: по сведениям министерства, ошибочно 30–40% таких анализов. В Роспотребнадзоре «Известиям» сообщили, что чаще всего причиной нарушения технологии взятия теста становится человеческий фактор.

Ложные надежды

ПЦР-метод, используемый для выявления РНК коронавируса, дает высокий процент ложноотрицательных результатов, что делает необходимым поиск альтернативных способов диагностики COVID-19. Поэтому при постановке диагноза следует прежде всего учитывать симптомы и характер поражения легких. Об этом свидетельствуют результаты исследования международной группы ученых, которое прошло под руководством специалистов Сеченовского университета. Соответствующая научная статья опубликована в журнале Clinical Infectious Diseases.

Ученые сравнили течение COVID-19 у двух групп пациентов — с положительным результатом теста и с характерными симптомами, но без лабораторного подтверждения инфекции. Авторы изучили истории болезни 3480 человек, поступивших в больницы Сеченовского университета в апреле и мае. У половины (1728 больных) наличие вируса было подтверждено лабораторным ПЦР, у остальных (1748) не было надежного результата (тест отрицателен или результаты не определены), но специфические признаки и состояние легких указывали на заражение коронавирусом.

Специалистов интересовали демографические и физические характеристики (пол, возраст, рост, вес), наличие у пациентов сопутствующих заболеваний и данные компьютерной томографии (КТ) — в частности, объем поражения легких и характерные для COVID-19 изменения по типу «матового стекла».

Чаще всего в больницы с COVID-19 попадали люди среднего и старшего возраста (45–66 лет). Большинство пациентов (76%) находились в состоянии средней степени тяжести. Почти у всех на момент поступления в больницу была высокая температура, у многих слабость и кашель, а КТ показывала значительные изменения тканей легких. Потеря обоняния, боль в горле и мышцах, лихорадка чаще встречались у тех, кто потом выздоровел и выписался, а одышка и спутанность сознания — у пациентов, которые в итоге не смогли справиться с болезнью.

Статистически значимых различий в симптомах пациентов, чей диагноз был выставлен по результатам теста ПЦР и на основе клинической картины, обнаружено не было, сообщил «Известиям» профессор кафедры педиатрии и детских инфекционных болезней Сеченовского университета, первый автор статьи Даниил Мунблит.

— Важность нашего исследования заключается еще и в том, что из России вышли прозрачные и качественные данные, демонстрирующие, что многие аспекты течения коронавирусной инфекции мало отличаются от того, что видят коллеги в других странах. Статистика в большинстве стран не учитывает людей, у которых COVID-19 не подтвержден лабораторно. Таким образом, можно предположить, что число людей, переболевших или умерших от COVID-19, существенно больше, — рассказал Даниил Мунблит.

Таким образом, заключают авторы работы, если альтернативного объяснения характерным симптомам нет, они являются достаточным основанием для постановки диагноза и выбора тактики лечения даже при отсутствии положительного теста ПЦР.

Наличие положительного теста не оказывает также статистически значимого влияния на течение заболевания и шансы выжить. Вероятность смертельного исхода оказалась выше у пациентов мужского пола и старшего возраста, а также у людей с болезнями почек или сердца, диабетом и деменцией.

Принять решение

Далеко не всегда есть необходимость ориентироваться на ПЦР-тесты. Гораздо важнее оценка клинической картины, сообщил «Известиям» профессор-исследователь Балтийского федерального университета имени Канта Андрей Продеус.

— Глобально эта статья важна в том, что впервые для России это было доказано клинически на большой выборке пациентов. Нужно понимать: если тест позитивен, это говорит о наличии патогена, но если он негативен, это не означает, что вируса в организме нет. Поэтому ориентироваться на клинические признаки, такие как одышка, температура и кашель, важнее, — пояснил он.

Более того, во время пандемии вклад других заболеваний, вызывающих вирусную пневмонию и дающих картину «матового стекла» на КТ, весьма ограничен, сообщил в разговоре с «Известиями» директор научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Казанского федерального университета (вуза — участника проекта «5-100») Альберт Ризванов.

— Логично предположить, что большинство пациентов, независимо от результатов тестирования, но демонстрирующих типичную клиническую картину, страдают именно COVID-19. Поэтому результаты исследования вполне логичны, — подчеркнул специалист. — Безусловно, важно, что в России проводятся такие качественные широкомасштабные исследования, которые в целом очень полезны как для наших врачей, так и для зарубежных коллег.

Ранее главный внештатный пульмонолог Минздрава России Сергей Авдеев заявил СМИ, что примерно в 30–40% случаев тест на коронавирус может дать ложноотрицательный результат. По его словам, это не связано с качеством самих тестов. Он подчеркнул, что чувствительность и специфичность тест-систем не подвергается никакому сомнению, а проблема заключается в некачественном взятии биоматериалов.

Что же касается новых полученных клинических данных, «Известия» направили запрос в Минздрав РФ с вопросом о том, будут ли они как-то приняты во внимание, однако получить ответ на момент публикации не удалось. В Роспотребнадзоре редакции сообщили, что причины ошибок тестов могут быть разные: наличие «похожего» по структуре, родственного возбудителя, слишком малое его количество и так далее.

— Нарушения при подготовке пациента чаще всего приводят к ложноотрицательным результатам. Например, при взятии мазка на коронавирус пациент должен не менее трех часов ничего не есть и не пить, не полоскать горло. При несоблюдении этих правил можно просто «смыть» вирус и результат будет отрицательным, — сообщили в ведомстве. — Нарушение технологии выполнения анализа встречается сейчас очень редко, чаще всего это «человеческий фактор»: случайно перепутали пробу, отвлеклись и ввели результат не в ту ячейку и т.д. Во всех лабораториях ведется специальный внутрилабораторный контроль качества, который позволяет выловить такие ошибки до выдачи результата.

В исследовании Сеченовского университета сказано, что полученные результаты аналогичны данным по США, где от 42 до 51,8% людей получают ложноотрицательный результат теста ПЦР. В целом же уровень таких результатов колеблется от 20 до 66% — в зависимости от давности появления симптомов, поэтому результаты должны быть интерпретированы с осторожностью.

Помимо российских ученых, в исследовании приняли участие сотрудники Имперского колледжа Лондона, Пизанского университета, Университета Отто фон Герике в Магдебурге и Оксфордского университета.

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.

Согласно исследованию китайского университета Тунцзи, в котором приняли участие 1014 пациентов с коронавирусом, только у 59% из них тесты ПЦР показали положительный результат.

ПЦР-тесты – основной способ диагностики коронавирусной инфекции в России. Его суть заключается в лабораторном исследовании взятого у пациента биоматериала. По заявлению замдиректора НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Александра Семенова, в стране делается около 100 тыс. тестов в день. Всего в РФ провели уже более 2,1 млн тестов.

Вместе с тем в России насчитывается до 30% ложных результатов анализов на коронавирусную инфекцию, сообщил ранее главный пульмонолог Минздрава Сергей Авдеев. «Чувствительность метода ПЦР — 70–80%. У нас есть пациенты с отрицательными результатами теста, но у них есть болезнь COVID-19», — подчеркнул медик в ходе конгресса «Человек и лекарство».

Авдеев объяснил «Газете.Ru», что неверные результаты тестов не зависят от их качества.

«Наши тесты имеют очень высокую точность. Здесь играют роль другие условия: то, каким образом был взят материал, и само по себе течение болезни»,

— отметил пульмонолог.

Так, результаты анализов зависят от того, на каких сроках они были сделаны, — по словам врача, чем раньше при появлении первых симптомов провести тест, тем больше шансов, что он даст сбой.

«С точки зрения других условий все зависит от места, из которого мы берем анализ — ротоглотка и нос дают абсолютно разные результаты. Из ротоглотки мы получаем больше ложноотрицательных тестов, из полости носа — меньше, из мокроты — еще меньше», — объяснил Авдеев «Газете.Ru».

Доктор медицинских наук, профессор РАН Александр Лукашев подтвердил, что неверные результаты тестов чаще всего зависят от места, откуда берется мазок. «Технически все тесты имеют на сегодняшний день достаточно высокую чувствительность и специфичность, близкую к 99%. Но, действительно, для пневмонии характерно, что вирус не размножается в ротоглотке, откуда обычно берут анализ», — заметил медик в разговоре с «Газетой.Ru».

По его словам, в связи с большой вероятностью ложных результатов диагноз «коронавирусная инфекция» начали ставить только на основании компьютерной томографии (КТ).

Сергей Авдеев также подчеркнул, что неверные результаты тестов не представляют опасности. «Мы понимаем сегодня, что для диагностики заболевания COVID-19 необходимо не только подтверждение из лаборатории, но еще и информация о других клинических исследованиях, к которым, например, относится КТ», — рассказал пульмонолог «Газете.Ru».

Какие ПЦР-тесты бывают?

Для сдачи ПЦР-анализов чаще всего используются две тест-системы, разработанные новосибирским Центром вирусологии и биотехнологии «Вектор». По данным Роспотребнадзора, Центр производит более 500 тыс. таких тест-систем в неделю и обеспечивает ими не только государственные лаборатории, но и некоторые частные.

Помимо «Вектора», свой тест разработали в Центре стратегического планирования и управления рисками Минздрава РФ. Его сотрудники сообщили, что заключили контракт на поставку 60 тест-систем в Центральную больницу Управделами президента России, а также планируют поставлять их в лабораторию «ИнВитро».

Еще один тест зарегистрировало Федеральное медико-биологическое агентство. Их система позволяет сократить время анализа до 90 минут, так как ее высокая чувствительность позволяет обнаружить даже низкие концентрации нуклеиновых кислот коронавируса.

«Практическая ценность невысока»

Помимо ПЦР-тестов существует еще один вид анализов – тесты на антитела. Они дают быстрый результат за счет обнаружения в крови пациентов веществ, демонстрирующих сильный иммунитет к коронавирусу.

Ранее замглавы НИИ эпидемиологии Семенов заявлял, что вскоре все желающие россияне смогут сдать такие анализы.

«В первую очередь тесты на антитела будут делать людям из групп риска: медработникам, пенсионерам и тем, кто контактировал с заболевшими», — подчеркнул он.

Сейчас же данный тест практически не применяется, так как его зарегистрировали только 6 апреля, пояснил Александр Лукашев «Газете.Ru». При этом он отметил, что, по его мнению, и в ближайшие месяцы не стоит ждать широкого распространения таких анализов.

«Этот тест выявляет вирус уже после того, как прошел пик заболевания. Поэтому сейчас, для предотвращения распространения COVID-19, он не имеет смысла, так как становится положительным слишком поздно.

Он даст результат, если человек заболел уже больше недели назад. Если человек заболел только сегодня и уже активно выделяет вирус, этот тест ничего не покажет», — сообщил врач.

Тем не менее, актуальным такой анализ может стать для тех, кто хочет узнать, переболел ли он коронавирусом бессимптомно. «Также это будет важно, когда мы будем искать стратегии выхода после эпидемии и решать, для кого карантин еще нужен, а для кого — нет», — пояснил Лукашев «Газете.Ru».

Сейчас тест на антитела имеет только научное знание — его практическая ценность невысока, убежден профессор. «Он не позволяет разорвать цепочку передачи вируса», — пояснил медик.

Результаты за 30 минут

В США же тесты на антитела к коронавирусу начали проводить уже 5 апреля. Ими занялся Американский центр по контролю и профилактике заболеваний, чтобы определить, сколько человек, включая бессимптомных пациентов, переболели COVID-19.

Как сообщают местные СМИ, проведение таких анализов сможет показать, как коронавирус ведет себя в разных условиях, а также поможет сориентировать власти по поводу принятия дальнейших ограничительных мер.

Что касается ПЦР-тестов, то и за рубежом статистика их достоверности не слишком позитивна. Так, согласно исследованию, проведенному в Китае, в городе Ухане, где впервые была зафиксирована вспышка коронавируса, точными оказались 71% тестов.

В то же время в Германии начинают использовать автоматизированный тест, разработанный компанией Bosch. Его точность оценивают в 95%. При этом анализы не нужно отправлять в лабораторию. Врачи берут мазок из носа или горла и наносят его на картридж, содержащий реагент. Каждый аппарат может давать результаты по 10 анализам за 24 часа.

В Великобритании же изобрели тест-систему, которая позволяет выявить COVID-19 всего за 30 минут. Для проведения такого анализа достаточно приобрести портативное оборудование стоимостью около $120 (9 206 рублей. — «Газета.Ru») и набор полосок для мазков из носа и горла, каждая стоит $5 (383 рубля. — «Газета.Ru»).