Как остановить COVID-19, и почему чувствительность режимов тестирования важнее чувствительности тестов

«Пришло время изменить отношение к чувствительности тестирования на COVID-19», — заявили авторы из США. Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (Food and Drug Administration — FDA) и научное сообщество в настоящее время почти исключительно сосредоточены на чувствительности теста — измерении того, насколько хорошо отдельный анализ может выявлять вирусный белок или молекулы РНК. При этом забывают о том, что производительность сама по себе не может быть важнее того, как используют тест. Ключевой вопрос заключается не в том, насколько хорошо молекулы могут быть определены в одном образце, а в том, насколько эффективно и вовремя случаи инфицирования могут быть выявлены в популяции — чувствительности режима тестирования.

Рассмотрение теста в контексте требует ответа на вопросы: как часто используют тест, в каких случаях, какие периоды инфекционного процесса он покрывает, и вовремя ли возвращаются его результаты для предотвращения распространения.

Аналитические параметры и частота использования

Поскольку эпидемический процесс ускоряется или выходит на плато во многих странах мира, нам срочно необходимо переключить внимание с аналитической чувствительности теста (нижний предел его способности правильно определять невысокие концентрации молекул в образце) на более актуальный показатель чувствительности режима тестирования (вероятность того, что инфицированные вовремя узнают о своем статусе ради предотвращения распространения инфекции). Данному назначению в большей степени соответствуют тесты, применяемые в месте оказания медицинской помощи, достаточно недорогие для частого использования, с высокой чувствительностью на ранних этапах инфекционного процесса (рисунок).

Необходимые нам тесты в корне отличаются от используемых в настоящее время, и оценивать их нужно по-другому. Клинические тесты не обязательно должны быть дешевыми и требуют высокой аналитической чувствительности для установления клинического диагноза. Напротив, тесты, используемые в эффективных схемах противоэпидемической борьбы, должны быть быстрыми, недорогими, простыми, пригодными для частого — несколько раз в неделю — использования. Максимум контагиозности SARS-CoV-2, по-видимому, приходится на несколько дней после заражения, когда вирусная нагрузка достигает пика. Это повышает важность высокой частоты тестирования.

По нескольким критериям эталонный стандартный тест полимеразной цепной реакции (ПЦР) не подходит для использования в режиме эпиднадзора. После сбора образцы для ПЦР обычно следует транспортировать в центральную лабораторию, что повышает расходы, снижает возможность частого тестирования и может задерживать получение результатов на один или несколько дней. Центры по контролю и профилактике заболеваний (Centers for Disease Control and Prevention — CDC) в июне 2020 г. определили, что в Соединенных Штатах случаев COVID-19 было в 10 раз больше, чем выявлено. Другими словами, несмотря на очень высокую аналитическую чувствительность диагностических тестов, сегодняшние режимы тестирования имеют в лучшем случае только 10%-ю «чувствительность» для выявления инфекций и не работают как фильтры COVID-19.

Более того, хорошо описанный длинный хвост положительности РНК-тестов после активного инфекционного процесса означает, что многие случаи, если не большинство, диагностированные в ходе рутинного эпиднадзора с использованием тестов с высокой аналитической чувствительностью, не несут риска заражения во время выявления (см. рисунок). Действительно, недавнее исследование, о котором сообщили на страницах «New York Times», свидетельствует, что в штатах Массачусетс и Нью-Йорк свыше 50% положительных результатов ПЦР выявлены при пороговых значениях цикла, не превышающих 30, что указывает на малое количество вирусной РНК. Хотя такое количество может означать либо раннюю, либо позднюю стадию инфекции, относительно большая продолжительность РНК-положительного хвоста предполагает, что у большинства людей вирус выявляют по окончании периода контагиозности. Помимо чисто медицинского аспекта, тут важен экономический: тысячи людей отправляются на самоизоляцию после положительных тестов, несмотря на то, что они уже преодолели стадию, когда возможно заражение других людей.

Частое дешевое тестирование

Как подчеркивают авторы, схемы эпиднадзора, позволяющие выявлять большинство случаев на этапе их максимальной контагиозности, построены на частом применении быстрых тестов на антиген с латеральным потоком, причем скоро на горизонте появятся быстрые тесты с латеральным потоком, основанные на технологии редактирования генов CRISPR. Такие тесты дешевы (<5 дол. США), могут производиться десятками миллионов и более в неделю и доступны к применению в домашних условиях. Они не имеют стадии амплификации, поэтому их аналитические пределы выявления в 100 или 1000 раз выше, чем у эталонного теста, но это в значительной степени несущественно, если целью является определение людей, которые распространяют инфекцию. SARS-CoV-2 быстро размножается в организме. Для достижения порогов выявления дешевыми и быстрыми тестами потребуется всего лишь несколько часов после положительного ПЦР, но именно тогда пациенты станут заразными (см. рисунок).

Недавнее разрешение FDA первого быстрого безинструментального теста на антиген Abbott BinaxNOW было шагом в правильном направлении. Теперь необходимо разработать и одобрить другие быстрые тесты для использования в домашних условиях, чтобы обеспечить полноценные режимы эпиднадзора за SARS-CoV-2 в масштабах всего сообщества, отмечают авторы. Чтобы победить COVID-19, FDA и другие регуляторы должны действовать в контексте проверки режимов тестирования, призванных помочь нам остановить COVID-19.