Лаборатория клинической вирусологии Стэнфордского университета запустила диагностический тест, разработанный для вируса, вызывающего COVID-19.
Тест используется для пациентов в Stanford Health Care и Stanford Children’s Health, подозреваемых в заражении респираторным вирусом SARS-CoV-2, который распространяется по всему миру после того, как впервые был обнаружен в Ухане, городе в Китае, в конце прошлого года. Ожидается, что результат будет в течение 12-24 часов.
Как и в случае со всеми доступными в настоящее время тестами, пока неясно, сколько времени нужно человеку, чтобы заразиться до положительного результата теста, и можно ли идентифицировать инфицированного человека с помощью теста до появления симптомов.
Эксперты общественного здравоохранения указали, что быстрое выявление и карантин инфицированных людей имеет решающее значение для ограничения распространения вируса, который может быть смертельным для пожилых людей или людей с другими проблемами со здоровьем. Глобальный уровень смертности от вируса, по данным Всемирной организации здравоохранения, оценивается примерно в 3 человека.4%. Поскольку многие легкие случаи могут оставаться невыявленными, фактический уровень смертности может быть намного ниже.
По состоянию на сегодняшнее утро диагноз поставлен более чем 160 людям в Соединенных Штатах; эксперты ожидают, что реальное количество случаев по стране намного больше. Вашингтон и Северная Калифорния в настоящее время наиболее сильно затронуты, но случаи заболевания были диагностированы в нескольких штатах.
Клинический вирусолог Бенджамин Пинский, д.м.н.D., доцент кафедры патологии и инфекционных заболеваний Стэнфордской школы медицины и его команда в лаборатории клинической вирусологии начали работу над тестом в конце января. Февраль они провели, проверяя и подтверждая, что тест соответствует требованиям, чтобы стать полезным клиническим инструментом.
"Тест успешно выявил присутствие SARS-CoV-2 в положительных образцах без перекрестной реакции с сезонными коронавирусами или другими распространенными респираторными вирусами, включая грипп," Пинский сказал.
Шипы в виде короны
Коронавирусы – это семейство вирусов, названное в честь коронообразных шипов, обнаруженных на их поверхности. Они несут свой генетический материал в отдельных цепях РНК, а не в ДНК. Они заражают различных людей и животных-хозяев, вызывая в основном симптомы со стороны верхних дыхательных путей, такие как простуда.
До недавнего времени было известно, что два коронавируса вызывают тяжелые заболевания у людей: ближневосточный респираторный синдром или MERS, выявленный в 2012 году, и тяжелый острый респираторный синдром, или SARS, который был выявлен у людей в 2002 году. SARS-CoV-2, вызывающий циркулирующую в настоящее время болезнь COVID-19, является третьим примером.
В феврале. 29 февраля Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов объявило об ослаблении ограничений на использование диагностических тестов на SARS-CoV-2, разработанных лабораториями в Соединенных Штатах, которые соответствуют руководящим принципам сертификации для тестирования высокой сложности. Новая политика позволяет этим лабораториям начать использовать разработанные собственными силами клинические тесты на вирус до получения одобрения агентства через разрешение на использование в чрезвычайных ситуациях. FDA отметило, что "Для быстрого выявления случаев COVID-19 в Соединенных Штатах требуется широкая доступность диагностических тестов, чтобы контролировать возникновение этого быстро распространяющегося тяжелого заболевания." Ожидается, что лаборатории, разрабатывающие свои собственные тесты, обратятся за разрешением на использование в чрезвычайных ситуациях от FDA в течение 15 дней.
До объявления образцы из горла и мазков из носа потенциально инфицированных людей отправлялись в органы здравоохранения для тестирования с помощью анализа, разработанного и распространенного Центрами по контролю и профилактике заболеваний на основании разрешения FDA на экстренное использование.
Как работает тест
Стэнфордский тест использует метод, называемый полимеразной цепной реакцией с обратной транскриптазой, или ОТ-ПЦР, для быстрого определения присутствия вирусной РНК в мазках из носа потенциально инфицированных людей. ОТ-ПЦР использует короткие участки ДНК, называемые праймерами, которые плотно и специфично связываются только с совпадающими последовательностями в РНК SARS-CoV-2. Затем фермент, называемый обратной транскриптазой, преобразует вирусную РНК в комплементарную ДНК, и по мере продолжения реакции фермент, называемый полимеразой, используется для генерации миллиардов копий ДНК, которые могут быть обнаружены флуоресцентно мечеными молекулами, называемыми зондами.
Пинский и его коллеги использовали праймеры и зонды, разработанные в лаборатории в Германии, которая много лет изучала коронавирусы SARS и MERS. Затем они оптимизировали использование этих диагностических инструментов в соответствии с рекомендациями США по тестированию.
Стэнфордский тест сначала проверяет наличие вирусной РНК, кодирующей белок, называемый белком оболочки, который находится в мембране, окружающей вирус и играет важную роль в жизненном цикле вируса, включая отпочкование из инфицированных клеток-хозяев. Затем он подтверждает положительный результат путем тестирования гена, кодирующего второй белок, называемый РНК-зависимой РНК-полимеразой.
Тест, используемый CDC, проверяет еще один третий ген, кодирующий белок, который формирует вирусный нуклеокапсид, который образует своего рода оболочку вокруг вирусного генетического материала. Доступность различных тестов, нацеленных на различные вирус-специфические последовательности РНК, обеспечит важный способ перекрестного подтверждения лабораторных результатов.