Исследование на антитела к коронавирусу. Зачем? Что ожидать от результатов?
Вчера Роспотребнадзор анонсировал исследование, целью которого является определение величины «иммунной прослойки» (устойчивых к коронавирусу) среди населения различных регионов России. Это исследование будет проводиться с помощью тест-системы, разработанной в «Векторе», которая позволяет обнаружить антитела против SARS-CoV-2 в сыворотке крови. «По умолчанию» предполагается, что эти антитела свидетельствуют о наличие иммунитета к вирусу.
В этом посте я постараюсь объяснить зачем это нужно (а то что нужно, у меня сомнений не вызывает), какие результаты можно ожидать и что за «рифы» могут встретиться на пути. Текст этот не для «чтения в метро». С учетом нынешнего карантина, самоизоляции, «удалёнки» в самый раз – есть время обдумать.
О чём свидетельствует наличие или отсутствие антител против коронавируса?
Если антител нет, всё просто – этот человек «девственен» в отношении SARS-CoV-2. Правда, возможна оговорка – иногда бывают «ложно-отрицательные результаты». Но это редкость. А вот если человек положителен на антитела, вариантов трактовки больше. Прежде всего это свидетельствует о том, что вирус «успел побывать», а может и остаётся в теле этого человека. Тест-система позволяет определить две разновидности противовирусных антител. В смысле взаимодействия с антигенами вируса они практически эквивалентны, но отличаются тем, на какой стадии инфекции появляются. «Ранние» антитела (они называются IgM) появляются первыми и присутствуют во время острой фазы заболевания. Затем они довольно быстро исчезают. Обнаружение IgM антител говорит о недавнем инфицировании. На смену IgM антителам приходят «поздние» антитела (они называются IgG). Эти антитела достигают высокого уровня по мере выздоровления и остаются приблизительно на этом уровне долго, месяцы и годы. Конкретно, насколько долго в случае SARS-CoV-2, пока не известно. Обнаружение IgG антител свидетельствует о выздоровлении (особенно, если их уровень быстро повышается) или о перенесенной ранее инфекции. Еще раз подчеркну, что и IgM и IgG антитела качественно не отличаются по их способности связываться с вирусом. Их отличия, помимо сроков появления, лежат совсем в другой плоскости, которая не имеет прямого отношения к теме поста.
Далее появляется первый «риф». Антитела, обнаруженные тест-системой «по умолчанию» считаются защитными (исходя из того, что цель исследования – определение величины иммунной прослойки). Но, увы, далеко не всегда противовирусные антитела являются «защитными». Известно много таких примеров, достаточно упомянуть ВИЧ и вирус гепатита С. Защитные антитела, обычно, направлены против основных антигенов на поверхности вирусных частиц. В случае SARS-CoV-2 это гликопротеин S. Но антитела против основного поверхностного антигена вируса тоже не всегда защитные. Например, основной антиген поверхности ВИЧ это гликопротеин gp120. Антитела к этому белку имеются у подавляющего большинства ВИЧ-инфицированных, но от вируса они не защищают. Правда сравнение хронических, персистентных инфекций (ВИЧ, гепатит С) и острой инфекции (SARS-CoV-2) не совсем корректно. Тем не менее нельзя a priory полагать, что антитела, реагирующие с гликопротеином S, являются защитными. Тем более, если антигеном тест-системы является не природный гликопротеин S, а какой-то генно-инженерный продукт или синтетические пептиды, моделирующие гликопротеин S. А ведь именно такого рода продукты скорее всего использованы в тест-системе «Вектор» (какие конкретно пока не опубликовано, а может это коммерческая тайна). Вообще, пока никто в мире не знает антитела к каким именно «кусочкам» гликопротеина S являются надёжным индикатором иммунитета к вирусу. Итак, на данный момент неясно, что именно будет определяться. Первая возможность – антитела это маркер иммунитета. Вторая возможность – антитела это маркёр текущей или перенесенной инфекции безотносительно иммунитета. Интересно, однако, что планируемое исследование само по себе может помочь разрешить эту дилемму. Если получится так (хотелось бы!), что люди, у которых найдены антитела, не будут больше заражаться вирусом, то можно будет заключить, что регистрируемые тест-системой антитела защитные. Как известно, далеко не все «хотелки» реализуются. Но в этом случае, на мой взгляд, шанс есть.
Ложно-положительные результаты определения антител
Тест-система «Вектор» сделана на принципе иммуноферментного анализа (ИФА). Не буду вдаваться в технические детали. Отмечу только что «бес кроется в мелочах». А «мелочей» таких, поверьте, в тестах на антитела предостаточно. Одной из важнейшей характеристик тест-системы является ее аналитическая специфичность (способность реагировать положительно только на те антитела, к выявлению которых она предназначена, и не на какие другие). Специфичность ИФА критически зависит от чистоты антигена и степени сохранности в нём тех «микроструктур» (эпитопов), против которых направлены «настоящие» анти- SARS-CoV-2 антитела. При использовании ИФА, к сожалению, нередко, с антигеном, особенно «искусственным», могут связываться и другие «ненастоящие» антитела. Такие антитела называются перекрестно-реагирующими. В основе таких перекрестных реакций лежит случайное сходство одного из эпитопов антигена тест-системы и какого-нибудь другого антигена, совсем не обязательно вирусного. Следствием этого являются ложно-положительные результаты. Насколько тест-система «уязвима» для такого рода нежелательных перекрестных реакций выяснится в процессе её использования. Уверен, что у разработчиков тест-системы уже есть данные на этот счет. Но только массовое применение покажет насколько серьёзна эта потенциальная проблема. Например в тестировании на ВИЧ и гепатит С она оказалась очень серьёзной и пришлось вводить дополнительные к ИФА «подтверждающие» тесты.
Что такое «популяционное исследование» и зачем оно нужно?
Классический вариант популяционного исследование на антитела (по научному, это называется «сероэпидемиология») в чем-то схож с опросами общественного мнения. В обоих случаях в каждом регионе делается случайная выборка, в которой возрастные группы и половой состав соответствуют структуре населения данного региона. При опросе общественного мнения тем кто попал в выборку задаются вопросы и фиксируются ответы. В сероэпидемиологическом исследовании тех, кто попал в выборку, тестируют на антитела против SARS-CoV-2. Если тест достоверно определяет защитные антитела, результаты такого исследования позволяют оценить величину «иммунной прослойки». Если нет полной уверенности в том что антитела защитные, но они точно противовирусные, тогда результаты исследования позволяют оценить сколько человек в этом регионе перенесло SARS-CoV-2 инфекцию. Такое популяционное исследование легко сделать на бумаге, но очень трудно осуществить, особенно, во время эпидемии. У меня есть сомнения, что это сейчас возможно. Но это совсем не значит, что проводить сероэпидемиологические исследования не нужно. Наоборот, очень нужно. Но на начальном этапе, наверное, придется ограничится исследованием не случайной выборки, а тех людей, образцы сыворотки крови которых реально собрать. Например, персонал лечебных учреждений, сотрудники торговых сетей, сотрудники патрульной службы МВД, всех тех, у кого по долгу службы риск заражения повышен. Можно ожидать, что результаты такого исследования, как минимум, позволят определить какова доля перенесших SARS-CoV-2 инфекцию в этих группах. Попутно выяснится в каком проценте случаев инфекция SARS-CoV-2 была бессимптомной. Ну, а если повезёт и окажется, что определяемые антитела защитные, то тогда можно будет определить кто имеет иммунитет к SARS-CoV-2, а кто нет.
https://prof-afv.livejournal.com/8405.html
