Анализы на антитела к SARS-CoV-2: как использовать, чтобы победить пандемию

Тест-системы, которые выявляют специфические к SARS-CoV-2 антитела в крови, могут служить не только для определения иммунного статуса человека, но и для оценки количества переболевших в тех или иных группах населения. Выдвигались предложения разрешить людям со стабильно высокими уровнями антител отказаться от самоизоляции. Исследователи из медицинского комплекса Маунт-Синай (Нью-Йорк) перечисляют ограничения этого подхода и рекомендуют оптимальные стратегии тестирования.

Credit:

Cryptographer | Shutterstock.com

При каких условиях тесты на антитела к SARS-CoV-2 помогут отдельным людям и обществу в целом вернуться к нормальной жизни, обсуждают Флориан Краммер и Вивиана Саймон из медицинской школы Икана Маунт-Синай, где была разработана одна из таких тест-систем ( протокол для выработки антигенов и создания теста). Их статья опубликована в Science.

Сейчас на рынке представлены тесты на антитела к коронавирусу (серологические, или иммунологические тесты), использующие методы иммунохроматографического анализа (ИХА, экспресс-тесты) или иммуноферментного анализа (ИФА). Можно также напрямую проверить, способна ли плазма пациента помешать размножению вируса в культуре клеток (анализ на нейтрализующую способность антител). Это дает наиболее точный ответ на вопрос о том, защищен ли человек от повторной инфекции. Однако, поскольку SARS-CoV-2 относится ко второй группе патогенности, выполнять такие анализы, для которых нужен жизнеспособный вирус, могут сравнительно немногие лаборатории, тогда как для выявления антител в плазме пациентов достаточно допуска к 3-4 группе. Существует компромиссный вариант тестирования на нейтрализующую активность: создать безопасный псевдовирус, содержащий белки SARS-CoV-2, в частности, S-белок, и проверять ингибируют ли антитела пациента его проникновение в клетку.

Для ИФА-анализа используются рекомбинантные антигены: S-белок или его часть (рецептор-связывающий домен) либо вирусный нуклеокапсидный белок N. В разработке Маунт-Синай использовался первый вариант. По мнению авторов, белок нуклеокапсида SARS-CoV-2 может перекрестно реагировать с антителами к неопасным коронавирусам, вызывающим простуду: такие антитела могут быть у значительной части популяции, и это приведет к ложноположительным ответам.

При выборе тест-системы для тестирования в медицинских целях или популяционного скрининга нужно учитывать чувствительность и специфичность тест-системы (количество ложноотрицательных и ложноположительных результатов), а также предполагаемую распространенность инфекций в изучаемой популяции.

Понятно, что хотелось бы иметь тест с максимально высокими чувствительностью и специфичностью. Однако на практике обычно приходится выбирать между тем и другим. Для серологических исследований в популяциях с высокой распространенностью инфекции, приемлема относительно низкая специфичность, тогда как чувствительность должна быть высокой. (Однако в популяции, где переболело всего несколько процентов, тест-система с низкой специфичностью сильно завысит результат, если использовать только ее.) Если же ложноположительный результат может иметь серьезные последствия для человека, например, нужно выяснить, кто из медицинских работников имеет иммунитет, — предпочтительнее тест-система с высокой специфичностью.

В Москве массовое тестирование, бесплатное для жителей города, проводится с помощью систем иммунохемилюминесцентного анализа (вариант ИФА, при котором детектируется люминесценция) Mindray SARS-CoV-2 IgG и SARS-CoV-2 IgM. Тест-системы произведены в Китае; регистрационное удостоверение Росздравнадзора выдано ООО «Миндрей Медикал Рус». Заявленная чувствительность — 85,05–86,13% для IgM и 95,38–96,26% для IgG, более 97% для обоих видов иммуноглобулинов; специфичность 93,41% для IgM и 93,09% для IgG.

Авторы статьи в Science считают нецелесообразным проводить тестирование всей популяции; его можно заменить хорошо спроектированными исследованиями выборок, представляющих население в целом, группы риска или профессиональные группы. Экспресс-тесты обычно дают ответ «да-нет» (есть антитела — нет антител), тогда как ИФА-тесты позволяют определить, много или мало антител у пациента. Чтобы получить данные о динамике и других характеристиках иммунного ответа в популяции, понадобятся ИФА-тесты. Они необходимы и для подбора потенциальных доноров с самыми высокими титрами антител.

Необходимо иметь в виду возможные политические аспекты применения тестов на антитела, отмечают авторы. Уже сейчас в ряде стран предлагают разрешать людям с высокими титрами антител вернуться к нормальной жизни и работе, чтобы начать «перезапуск» экономики, освобождать их от мер дистанцирования во время возможной второй или третьей волны инфекций SARS-CoV-2 зимой 2020 года.

Однако до сих пор неясно, у какой доли переболевших развивается сильный иммунный ответ. Неизвестно, связано ли его качество с тяжестью протекания болезни, все ли люди с высоким титром антител защищены от повторной инфекции, и если да, то как долго они будут защищены. Можно предполагать, что если у человека есть антитела к S-белку, они будут успешно нейтрализовать вирус, однако и это пока не доказано.

Если ориентироваться на другие коронавирусы человека — люди, инфицированные «простудными» коронавирусами, затем в течение нескольких лет не болеют повторно или заболевают лишь в легкой форме. Годами выявляется иммунный ответ против SARS-CoV-1. Тем не менее для SARS-CoV-2 пока неизвестно, у какой части переболевших есть эффективный иммунитет и как долго он сохраняется: человек, защищенный сейчас, к зиме может утратить иммунитет.

«В срочном порядке необходимо провести исследования, направленные на выявление интенсивности, продолжительности и функциональности иммунных ответов, вызванных инфекцией SARS-CoV-2, включая антитела и клеточные (адаптивные) иммунные ответы, и определить корреляцию между иммунным ответом и защитой, — пишут Краммер и Саймон. — При отсутствии этих знаний решения о возвращении к работе будут основываться на неполной информации и неверных предположениях».

Для применения на практике концепции «иммунного паспорта» авторы рекомендуют комбинированный подход: массово использовать экспресс-тесты на основе ИХА, а положительные результаты подтверждать ИФА-тестом; это отсечет ложноположительные результаты и покажет, высокий ли титр у человека. Краммер и Саймон отмечают, что любые результаты, полученные в ближайшем будущем, до того, как станут известны ответы на вопросы об особенностях иммунитета против COVID-19, следует интерпретировать с осторожностью.

Источник

Florian Krammer, Viviana Simon. // Serology assays to manage COVID-19. // Science  15 May 2020: eabc1227; DOI: 10.1126/science.abc1227

Добавить в избранное

Вам будет интересно