Тестирование на COVID-19. Частые вопросы
Спустя несколько месяцев после начала пандемии COVID-19, остается много неясного в отношении тестирования на SARS-CoV-2, и различные врачи решают одни и те же вопросы.
«У моего пациента через полтора месяца все еще сохраняются положительные результаты на COVID-19. Почему?»
Большинство этих вопросов вращаются вокруг того, что именно показывают тесты, нюансов интерпретации результатов теста и стойких положительных результатов у бессимптомных пациентов. Medscape побеседовал с Полом Аувертером (Paul Auwaerter), MD, чтобы получить ответы на часто задаваемые вопросы наших читателей о тестировании на коронавирус. Это интервью было отредактировано с целью сокращения и повышения ясности изложения.
Наиболее доступными тестами являются молекулярные анализы, в которых используется технология ПЦР для обнаружения частей РНК нового коронавируса. Образцы из верхних дыхательных путей берут с помощью тампона, который вводится через ноздри в носоглотку. Некоторые лаборатории также валидировали тесты, для которых могут использоваться мазки из ротоглотки, мокрота или даже слюна. Положительный результат является очень точным, указывая на наличие РНК SARS-CoV-2.
Количество ложноотрицательных результатов для этих тестов точно не известно. Один анализ семи исследований показал, что этот параметр может составлять приблизительно 20%, но это зависит от того, когда был взят образец относительно времени начала заболевания. У пациентов с высоким подозрением на COVID-19 отрицательный результат тест не должен исключать инфекцию. Также есть различия между производителями и внутренними стандартами, а также проблемы, связанные с правильным взятием образцов.
Серологические тесты определяют, есть ли у человека антитела, которые считаются специфичными для нового коронавируса. Исследования показывают, что антитела начинают вырабатываться через 7 дней после появления симптомов, а к 14-28 дню у большинства пациентов есть поддающиеся определению антитела. Еще не совсем понятно, обеспечивают ли эти антитела защитный иммунитет и действительно ли они отражают перенесенную инфекцию у человека, у которого не было симптомов COVID-19.
Центры по контролю и профилактике заболеваний используют очищенный шиповидный белок нового коронавируса в твердофазном ИФА [твердофазном иммуноферментном анализе]. Они считают, что этот тест обеспечивает 99% специфичность и 96% чувствительность. Другие производители могут ссылаться на результаты определения точности, но они могли быть не валидированы на большом количестве клинических образцов.
CDC настоятельно рекомендует использовать только тесты, одобренные в соответствии с Законом FDA об использовании в экстренных ситуациях (Emergency Use Act, EUA). Руководство CDC предлагает проводить тестирование только у тех людей, которые имеют обоснованную вероятность перенесенного COVID-19, или использовать два разных серологических теста, чтобы минимизировать вероятность ложноположительных результатов. Серологические тесты наиболее полезны для поздней диагностики COVID-19, когда молекулярные мазки могут быть отрицательными.
Поскольку ПЦР-тесты на COVID-19 позволяют обнаружить только фрагмент вирусной РНК, положительный тест не означает наличия вируса, обладающего инфицирующими свойствами. В одном небольшом исследовании у людей с легкой или бессимптомной инфекцией, вызванным новым коронавирусом, вирус не культивировался из образцов верхних дыхательных путей после 10-го дня болезни, но вирусное носительство обнаруживалось при молекулярном анализе наблюдалось более чем через 80 дней после первоначального инфицирования.
В исследовании, проведенном корейским CDC (KCDC), изучали пациентов, которые были госпитализированы по поводу COVID-19, но впоследствии получили отрицательный результат ПЦР-тестирования и были выписаны домой. Для 285 человек, у которых в дальнейшем был получен положительный результат, у 790 родственников и других близких контактов не было обнаружено никаких случаев заражения. Это убедительно свидетельствует о том, что при обнаружении вирусной РНК на этой стадии люди перестают быть заразными. Поэтому KCDC больше не требует изоляции в таких случаях.
В целом, люди, у которых была инфекция в течение 10-14 дней, вероятно, больше не заразны; однако, это еще не полностью известно для всех популяций, например, для людей с иммунодефицитными состояниями или для госпитализированных тяжелобольных пациентов.
Считается, что адаптивная иммунная система играет важную роль в клиренсе вируса. Образование нейтрализующих антител имеет важное значение, но они, вероятно, не единственные игроки в этой ситуациие. Т-клеточные ответы, например, CD8 (цитотоксические Т-клетки) и CD4, помогают уничтожать инфицированные клетки или координировать иммунные ответы. Устойчивое образование Т-клеточных эпитопов к вирусным белкам убедительно свидетельствует о том, что Т-клетки играют важную роль в борьбе с этим возбудителем. Обнаружение вирусной РНК после 10-го дня у людей с легким течением заболевания не позволяет выделить вирус в культуре, указывая на то, что обнаружены только фрагменты РНК или что они образуются в клетках, но без формирования продуктивного интактного вируса.
Коммерчески доступные мультиплексные ПЦР-панели для респираторных вирусов, такие как BioFire®, не позволяют обнаруживать SARS-CoV-2. Многие компании разрабатывают новые панели, содержащие анализы на новый коронавирус, но они еще не одобрены FDA.
ПЦР-тесты на SARS-CoV-2 не выявляют обычные респираторные коронавирусы (HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-NL63 и HCoV-HKU1) или MERS-CoV.
Коммерчески доступные тесты на антитела показали значительную вариабельность. Более того, даже если тест имеет специфичность от 96% до 98%, но предтестовая вероятность COVID-19 составляет <5%, более вероятно, что результат будет ложноположительным, чем истинно положительным - и это одна из ключевых причин того, что массовое серологическое тестирование не рекомендуется, так как оно может дать людям ложное чувство безопасности.
Причины ложноположительных результатов включают перекрестное реагирование на другие коронавирусы, образование антител из-за других механизмов или низкую эффективность теста.
При высокой клинической вероятности COVID-19 рекомендуется повторное тестирование. Если исследование проводится в более поздней фазе болезни, возможно, на второй или третьей неделе, серологическое тестирование может помочь дать ответ, если ПЦР-тестирование образцов дыхательных путей отрицательно.
Вероятно, у бессимптомных людей, инфицированных новым коронавирусом, больше ложноотрицательных результатов; однако пока не было проведено никаких крупных окончательных исследований, в которых анализировали как частоту сероконверсии, так и результаты ПЦР-тестирования образцов дыхательных путей.
Следует отметить, что бессимптомные люди могут выделять вирус в высоких титрах. Такие серологические исследования или другие продольные популяционные оценки продолжаются. Анализы в домах престарелых и на круизных лайнерах выявили значительное количество бессимптомных людей, у которых обладающий инфицирующими свойствами вирус культивировался уже за 6 дней до появления симптомов.
Контрольное тестирование с помощью ПЦР было введено во многих учреждениях в рамках предоперационной оценки и в других случаях. При отсутствии симптомов положительный анализ не обязательно означает, что человек заразен. Кроме того, частота ложноотрицательных результатов у бессимптомных людей, вероятно, выше. По этой причине в эту эпоху пандемии некоторые рекомендуют использовать меры предосторожности для профилактики заражения воздушно-капельным путем при контакте со всеми пациентами, независимо от результатов ПЦР.
Из экспериментальных исследований заражения человека обычными коронавирусами в 1990-х годах мы знаем, что тот, кто выздоровел после инфекции и приобрел поддающийся оценке иммунитет, может повторно заразиться коронавирусом через год. Для SARS-CoV-1 было обнаружено, что антитела сохраняют достаточную эффективность в среднем в течение 2 лет, но в течение 3-го года и далее было признано, что их титр может быть недостаточным для предотвращения повторного инфицирования. Продолжительность иммунитета против SARS-CoV-2 пока не известна, так как первые описанные случаи были зарегистрированы менее 6 месяцев назад.
Есть две разные концепции. Во-первых, является ли пациент заразным? CDC изменили свои критерии в конце апреля 2020 года, включив стратегию, основанную на симптомах, чтобы определить, могут ли пациенты передавать вирус.
Пациентам с симптомами COVID-19 следует продолжать принимать меры предосторожности до достижения одного из следующих критериев:
1) Стратегия, основанная на симптомах — С момента выздоровления, определяемого как нормализация температуры тела без применения жаропонижающих средств и улучшение респираторных симптомов, прошло не менее 3 дней, и с момента появления симптомов прошло не менее 10 дней
ИЛИ
2) Стратегия, основанная на результатах тестирования — Зарегистрирована нормализация температуры тела без применения жаропонижающих средств и улучшение респираторных симптомов, а также отрицательные результаты молекулярного анализа для обнаружения РНК SARS-CoV-2, одобренного в соответствии с Законом FDA об использовании в экстренных ситуациях при COVID-19, по крайней мере, в двух последовательных образцов из дыхательных путей, взятых с интервалом ≥24 часов (в общей сложности два отрицательных образца).
Пациенты с бессимптомным лабораторно подтвержденным COVID-19 должны продолжать соблюдать меры предосторожности до тех пор, пока не пройдет 10 дней с момента первого положительного диагностического теста на COVID-19, при условии, что у них с тех пор не появились симптомы, или до получения отрицательных результатов одобренного FDA молекулярного анализа COVID-19, по крайней мере, в двух последовательных образцов из дыхательных путей, взятых с интервалом ≥24 часов (в общей сложности два отрицательных образца).
Как упоминалось ранее, опубликованы сообщения о длительном обнаружении РНК без прямой корреляции с вирусным культивированием. Обнаружение вирусной РНК с помощью ПЦР не обязательно означает, что у человека есть вирус, обладающий инфицирующими свойствами.
Что касается излечения, то - как мы узнаем при изучении полисистемного воспалительного синдрома у детей (MIS-C; ПВС-Д) и сообщений о пациентах с необъяснимой лихорадкой, развившейся через 3–6 недель после первоначального выздоровления от COVID-19 - возможны иммунологические нарушения, вызывающие проблемы со здоровьем спустя много времени после уничтожения вируса иммунной системой организма. К счастью, эти проблемы, по-видимому, затрагивают лишь крошечный процент детей и взрослых, но факторы, приводящие к развитию таких иммунологических нарушений, остаются неизвестными.
Пол Г. Аувертер, MD - профессор медицины в Школе медицины Университета Джона Хопкинса и клинический директор Отдела инфекционных заболеваний.
«У моего пациента через полтора месяца все еще сохраняются положительные результаты на COVID-19. Почему?»
«Был ли мой пациент повторно инфицирован COVID-19, или это просто задержка выздоровления?»
Большинство этих вопросов вращаются вокруг того, что именно показывают тесты, нюансов интерпретации результатов теста и стойких положительных результатов у бессимптомных пациентов. Medscape побеседовал с Полом Аувертером (Paul Auwaerter), MD, чтобы получить ответы на часто задаваемые вопросы наших читателей о тестировании на коронавирус. Это интервью было отредактировано с целью сокращения и повышения ясности изложения.
Какие типы диагностических и серологических тестов/ тестов на антитела доступны в настоящее время и чем они отличаются? Насколько надежен каждый тип теста?
Наиболее доступными тестами являются молекулярные анализы, в которых используется технология ПЦР для обнаружения частей РНК нового коронавируса. Образцы из верхних дыхательных путей берут с помощью тампона, который вводится через ноздри в носоглотку. Некоторые лаборатории также валидировали тесты, для которых могут использоваться мазки из ротоглотки, мокрота или даже слюна. Положительный результат является очень точным, указывая на наличие РНК SARS-CoV-2.
Количество ложноотрицательных результатов для этих тестов точно не известно. Один анализ семи исследований показал, что этот параметр может составлять приблизительно 20%, но это зависит от того, когда был взят образец относительно времени начала заболевания. У пациентов с высоким подозрением на COVID-19 отрицательный результат тест не должен исключать инфекцию. Также есть различия между производителями и внутренними стандартами, а также проблемы, связанные с правильным взятием образцов.
Серологические тесты определяют, есть ли у человека антитела, которые считаются специфичными для нового коронавируса. Исследования показывают, что антитела начинают вырабатываться через 7 дней после появления симптомов, а к 14-28 дню у большинства пациентов есть поддающиеся определению антитела. Еще не совсем понятно, обеспечивают ли эти антитела защитный иммунитет и действительно ли они отражают перенесенную инфекцию у человека, у которого не было симптомов COVID-19.
Центры по контролю и профилактике заболеваний используют очищенный шиповидный белок нового коронавируса в твердофазном ИФА [твердофазном иммуноферментном анализе]. Они считают, что этот тест обеспечивает 99% специфичность и 96% чувствительность. Другие производители могут ссылаться на результаты определения точности, но они могли быть не валидированы на большом количестве клинических образцов.
CDC настоятельно рекомендует использовать только тесты, одобренные в соответствии с Законом FDA об использовании в экстренных ситуациях (Emergency Use Act, EUA). Руководство CDC предлагает проводить тестирование только у тех людей, которые имеют обоснованную вероятность перенесенного COVID-19, или использовать два разных серологических теста, чтобы минимизировать вероятность ложноположительных результатов. Серологические тесты наиболее полезны для поздней диагностики COVID-19, когда молекулярные мазки могут быть отрицательными.
Означает ли положительный результат ПЦР-теста на COVID-19 что человек заразен?
Поскольку ПЦР-тесты на COVID-19 позволяют обнаружить только фрагмент вирусной РНК, положительный тест не означает наличия вируса, обладающего инфицирующими свойствами. В одном небольшом исследовании у людей с легкой или бессимптомной инфекцией, вызванным новым коронавирусом, вирус не культивировался из образцов верхних дыхательных путей после 10-го дня болезни, но вирусное носительство обнаруживалось при молекулярном анализе наблюдалось более чем через 80 дней после первоначального инфицирования.
В исследовании, проведенном корейским CDC (KCDC), изучали пациентов, которые были госпитализированы по поводу COVID-19, но впоследствии получили отрицательный результат ПЦР-тестирования и были выписаны домой. Для 285 человек, у которых в дальнейшем был получен положительный результат, у 790 родственников и других близких контактов не было обнаружено никаких случаев заражения. Это убедительно свидетельствует о том, что при обнаружении вирусной РНК на этой стадии люди перестают быть заразными. Поэтому KCDC больше не требует изоляции в таких случаях.
В целом, люди, у которых была инфекция в течение 10-14 дней, вероятно, больше не заразны; однако, это еще не полностью известно для всех популяций, например, для людей с иммунодефицитными состояниями или для госпитализированных тяжелобольных пациентов.
Есть сообщения, что этот вирус невозможно культивировать через 8 или 9 дней после заражения. Это потому, что материал связан нейтрализующими антителами, или остались только фрагменты?
Считается, что адаптивная иммунная система играет важную роль в клиренсе вируса. Образование нейтрализующих антител имеет важное значение, но они, вероятно, не единственные игроки в этой ситуациие. Т-клеточные ответы, например, CD8 (цитотоксические Т-клетки) и CD4, помогают уничтожать инфицированные клетки или координировать иммунные ответы. Устойчивое образование Т-клеточных эпитопов к вирусным белкам убедительно свидетельствует о том, что Т-клетки играют важную роль в борьбе с этим возбудителем. Обнаружение вирусной РНК после 10-го дня у людей с легким течением заболевания не позволяет выделить вирус в культуре, указывая на то, что обнаружены только фрагменты РНК или что они образуются в клетках, но без формирования продуктивного интактного вируса.
Способны ли имеющиеся тесты различать SARS-CoV-2 и другие коронавирусы, которые могут иметь сходную структуру? Как это повлияет на точность и надежность теста?
Коммерчески доступные мультиплексные ПЦР-панели для респираторных вирусов, такие как BioFire®, не позволяют обнаруживать SARS-CoV-2. Многие компании разрабатывают новые панели, содержащие анализы на новый коронавирус, но они еще не одобрены FDA.
ПЦР-тесты на SARS-CoV-2 не выявляют обычные респираторные коронавирусы (HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-NL63 и HCoV-HKU1) или MERS-CoV.
Коммерчески доступные тесты на антитела показали значительную вариабельность. Более того, даже если тест имеет специфичность от 96% до 98%, но предтестовая вероятность COVID-19 составляет <5%, более вероятно, что результат будет ложноположительным, чем истинно положительным - и это одна из ключевых причин того, что массовое серологическое тестирование не рекомендуется, так как оно может дать людям ложное чувство безопасности.
Причины ложноположительных результатов включают перекрестное реагирование на другие коронавирусы, образование антител из-за других механизмов или низкую эффективность теста.
В исследовании, опубликованном в журнале Annals of Internal Medicine, описана динамика ложноотрицательных результатов в зависимости от времени заболевания: от 100% за 4 дня до появления симптомов до 20% через 3 дня после появления симптомов. Как врачи должны интерпретировать результаты при такой высокой вариабельности? Что делать, если пациент пропустил окно, в течение которого частота ложноотрицательных результатов самая низкая?
При высокой клинической вероятности COVID-19 рекомендуется повторное тестирование. Если исследование проводится в более поздней фазе болезни, возможно, на второй или третьей неделе, серологическое тестирование может помочь дать ответ, если ПЦР-тестирование образцов дыхательных путей отрицательно.
Есть ли разница в частоте ложноотрицательных результатов у бессимптомных пациентов (более низкая вирусная нагрузка) по сравнению с пациентами, у которых есть симптомы (более высокая вирусная нагрузка)?
Вероятно, у бессимптомных людей, инфицированных новым коронавирусом, больше ложноотрицательных результатов; однако пока не было проведено никаких крупных окончательных исследований, в которых анализировали как частоту сероконверсии, так и результаты ПЦР-тестирования образцов дыхательных путей.
Следует отметить, что бессимптомные люди могут выделять вирус в высоких титрах. Такие серологические исследования или другие продольные популяционные оценки продолжаются. Анализы в домах престарелых и на круизных лайнерах выявили значительное количество бессимптомных людей, у которых обладающий инфицирующими свойствами вирус культивировался уже за 6 дней до появления симптомов.
Если чувствительность теста в фазе выделения вируса, но до появления симптомов низкая - насколько полезен такой тест? Например, если пациент проходит обследование перед процедурой или плановой операцией, но результат ложноотрицательный - не очень полезно.
Контрольное тестирование с помощью ПЦР было введено во многих учреждениях в рамках предоперационной оценки и в других случаях. При отсутствии симптомов положительный анализ не обязательно означает, что человек заразен. Кроме того, частота ложноотрицательных результатов у бессимптомных людей, вероятно, выше. По этой причине в эту эпоху пандемии некоторые рекомендуют использовать меры предосторожности для профилактики заражения воздушно-капельным путем при контакте со всеми пациентами, независимо от результатов ПЦР.
Могут ли тесты на антитела сказать нам что-нибудь, кроме того, что человек контактировал с вирусом, и у него развился иммунный ответ (например, говорит ли нам тест что-нибудь об иммунитете или как долго этот иммунитет сохранится)?
Из экспериментальных исследований заражения человека обычными коронавирусами в 1990-х годах мы знаем, что тот, кто выздоровел после инфекции и приобрел поддающийся оценке иммунитет, может повторно заразиться коронавирусом через год. Для SARS-CoV-1 было обнаружено, что антитела сохраняют достаточную эффективность в среднем в течение 2 лет, но в течение 3-го года и далее было признано, что их титр может быть недостаточным для предотвращения повторного инфицирования. Продолжительность иммунитета против SARS-CoV-2 пока не известна, так как первые описанные случаи были зарегистрированы менее 6 месяцев назад.
Когда можно объявить, что пациент вылечился?
Есть две разные концепции. Во-первых, является ли пациент заразным? CDC изменили свои критерии в конце апреля 2020 года, включив стратегию, основанную на симптомах, чтобы определить, могут ли пациенты передавать вирус.
Пациентам с симптомами COVID-19 следует продолжать принимать меры предосторожности до достижения одного из следующих критериев:
1) Стратегия, основанная на симптомах — С момента выздоровления, определяемого как нормализация температуры тела без применения жаропонижающих средств и улучшение респираторных симптомов, прошло не менее 3 дней, и с момента появления симптомов прошло не менее 10 дней
ИЛИ
2) Стратегия, основанная на результатах тестирования — Зарегистрирована нормализация температуры тела без применения жаропонижающих средств и улучшение респираторных симптомов, а также отрицательные результаты молекулярного анализа для обнаружения РНК SARS-CoV-2, одобренного в соответствии с Законом FDA об использовании в экстренных ситуациях при COVID-19, по крайней мере, в двух последовательных образцов из дыхательных путей, взятых с интервалом ≥24 часов (в общей сложности два отрицательных образца).
Пациенты с бессимптомным лабораторно подтвержденным COVID-19 должны продолжать соблюдать меры предосторожности до тех пор, пока не пройдет 10 дней с момента первого положительного диагностического теста на COVID-19, при условии, что у них с тех пор не появились симптомы, или до получения отрицательных результатов одобренного FDA молекулярного анализа COVID-19, по крайней мере, в двух последовательных образцов из дыхательных путей, взятых с интервалом ≥24 часов (в общей сложности два отрицательных образца).
Как упоминалось ранее, опубликованы сообщения о длительном обнаружении РНК без прямой корреляции с вирусным культивированием. Обнаружение вирусной РНК с помощью ПЦР не обязательно означает, что у человека есть вирус, обладающий инфицирующими свойствами.
Что касается излечения, то - как мы узнаем при изучении полисистемного воспалительного синдрома у детей (MIS-C; ПВС-Д) и сообщений о пациентах с необъяснимой лихорадкой, развившейся через 3–6 недель после первоначального выздоровления от COVID-19 - возможны иммунологические нарушения, вызывающие проблемы со здоровьем спустя много времени после уничтожения вируса иммунной системой организма. К счастью, эти проблемы, по-видимому, затрагивают лишь крошечный процент детей и взрослых, но факторы, приводящие к развитию таких иммунологических нарушений, остаются неизвестными.
Пол Г. Аувертер, MD - профессор медицины в Школе медицины Университета Джона Хопкинса и клинический директор Отдела инфекционных заболеваний.
