МД-2021, день 1. Современные технологии против COVID-19, рака и наследственных заболеваний

На пленарном заседании X конференции «Молекулярная диагностика-2021» ведущие специалисты рассказали, как организовать борьбу с инфекционными заболеваниями в масштабах страны, за сколько дней можно разработать тест-систему против нового патогена и насколько хороши антигенные тесты на коронавирус, что представляют собой современная онкодиагностика и диагностика наследственных заболеваний и как обеспечить пищевую безопасность страны.

Изображение:

Пленарное заседание МД-2021. Клаус Пантель из Университетской клиники Гамбург-Эппендорф выступает онлайн.
Credit:
Ирина Огаркова

Участников пленарного заседания приветствовала Вероника Скворцова, руководитель ФМБА России. Она отметила, что современные методы лабораторной медицины изменили алгоритмы диагностики и мониторинга и сыграли огромную роль во время пандемии COVID-19, а также остановилась на вкладе ФМБА в разработку средств для лечения и диагностики коронавирусной инфекции.

Владимир Чуланов (НМИЦ фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний Минздрава России) напомнил о том, инфекционные заболевания были страшной угрозой и до появления коронавируса SARS-CoV-2. Диагноз «инфекция» ежегодно получают 2 миллиарда человек в мире, инфекции лидируют среди причин преждевременной смерти. Проблемой остается низкий уровень санитарной грамотности, способствующий популярности антипрививочного движения. Сохраняется и террористическая угроза.

Отдельно докладчик остановился на небиологических факторах. Изменение климата расширяет ареалы обитания переносчиков и резервуаров инфекционных агентов. Численность населения с середины ХХ века выросла втрое. Глобальная торговля и массовые перемещения людей приводят к стремительному распространению заболеваний.

В последние 30 лет появилось более 30 новых возбудителей заболеваний человека, причем 75% мы получили от животных, и 26% имеют вирусную природу. Продолжает расширяться спектр лекарственно-устойчивых патогенов. «За 30 лет не изобретено ни одного принципиально нового антибиотика и открыто четыре новых вида антибиотикорезистентности», — подчеркнул докладчик.

Смертность от инфекционных заболеваний в РФ, в отличие от стран Евросоюза, растет (даже без учета 2020–2021 года), особенно среди трудоспособных взрослых. Значительный вклад в эту статистику вносят респираторные инфекции, в первую очередь грипп. Сейчас самая неблагоприятная ситуация по COVID-19 — в Европейском регионе ВОЗ, и в значительной мере это вклад России, отметил докладчик; охват вакцинацией в стране, первой зарегистрировавшей вакцину, остается низким.

В РФ есть и другие проблемы. Для пяти ключевых инфекций — пневмококка, гемофильной инфекции, ветрянки, папилломавирусных и ротавирусных инфекций — не существует отечественных вакцин. Число хронических вирусных гепатитов несколько снизилось, но все еще остается высоким: ежегодно от гепатитов В и С умирает около 30 тысяч человек, притом, что для гепатита С существует эффективная терапия. Нарастает число новых случаев природноочаговых инфекций, причем появляются новые для северных регионов РФ, такие как лихорадка Западного Нила.

В конце докладчик перечислил слабые места здравоохранения, выявленные пандемией. Прежде всего это отсутствие работоспособной единой системы мобилизации медицинских сил и средств, износ зданий инфекционных стационаров и устаревшее оборудование, отсутствие вертикально интегрированной сети лабораторий и слабая материально-техническая база существующих, отсутствие достаточного госзапаса средств медицинского назначения и лекарственных препаратов, дефицит медицинских кадров. Необходима модернизация инфекционных служб, в том числе средств диагностики, и активное межведомственное сотрудничество в этом направлении.

Следующий докладчик, Герман Шипулин (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России), предложил поискать поводы для оптимизма, поскольку «рассвет наступает после самого темного времени». Вакцины даже после прихода штамма дельта существенно снижают вероятность госпитализации и тяжелого течения. Готовится к публикации статья разработчиков вакцины «Спутник V» по защитной эффективности против дельты, есть свежий препринт аргентинских исследователей о нейтрализующих вирус антителах после вакцинации «Спутником». Летальность COVID-19 обратно пропорциональна охвату вакцинацией, Россия тут не в самом выгодном положении, но это можно изменить. Следующий год может быть переломным в плане лекарственной терапии COVID-19: появилось сразу два специфических препарата, молнупиравир (Merck) и Паксловид (Pfizer).

Общий объем рынка лабораторной диагностики вырос в 2020 году в два раза, с 50 млрд долларов до 100 млрд, и рост продолжается. В России основные игроки на рынке ПЦР практически удвоили производство, появились и более 20 новых производителей реагентов. Постоянные регистрационные удостоверения получили 32 набора для детекции коронавируса на основе ПЦР, 8 наборов на основе LAMP (до пандемии не было ни одного); по ускоренной схеме зарегистрировано 46 наборов.

Герман Шипулин

Первые российские тесты были разработаны в рекордные сроки, и этот успех повлиял на политические решения, возник проект «Санитарный щит», среди задач которого указана разработка теста для выявления новой инфекции за 4 дня плюс 7 дней на запуск массового производства. На основании своего опыта докладчик оценил возможные сроки разработки тест-набора: минимум 3-4 дня на дизайн и синтез праймеров, 5 дней на сборку положительного и внутреннего контролей, и это рекордный результат, затем анализ чувствительности и специфичности на клиническом материале, и только потом налаживание производства.

Так или иначе, грамотная организация процесса позволяет своевременно получить качественную диагностику. Тестирование 75% населения независимо от симптомов раз в три дня при быстром сообщении результатов и строгом соблюдении карантинных мер приводит к нулевой превалентности, согласно результатам матмоделирования. Это подтверждает и опыт стран, где много тестируют, но для России такой вариант труднодостижим.

У врачей есть претензии к качеству ПЦР-тестов на COVID-19, из интервью в интервью кочует утверждение, что «ПЦР пропускает 30–40% положительных случаев». Данные исследований это опровергают: в диагностике коронавирусной инфекции ПЦР-тесты остаются золотым стандартом. У компьютерной томографии специфичность гораздо ниже, но, возможно, сравнение с ее результатами способствует мнению о низкой чувствительности ПЦР. Ложноотрицательные результаты ПЦР-тестов могут быть вызваны преаналитическими ошибками, неправильным проведением анализа и использованием тестов без внутреннего контрольного образца. Однако чувствительность ПЦР-тестов достаточно высока, чтобы обнаруживать даже очень низкие концентрации вируса, а с приходом дельты вирусные нагрузки в образцах возросли на несколько порядков.

Быстрые тесты на основе ИХА, определяющие антигены коронавируса, активно внедряют в Москве. К сожалению, точность тестов от разных производителей сильно варьирует. Хорошие антигенные тесты определяют концентрации, соответствующие 20–22 ПЦР-циклам, что н6е так уж плохо в эпоху дельты. Но есть информация, что один из тестов, широко распространенных в РФ, показал чувствительность 27,8% по сравнению с другим антигенным тестом. Что касается ложноположительных результатов, докладчик процитировал интервью заммэра по вопросам социального развития Анастасии Раковой от 28 октября: «На сегодняшний день мы видим, что если быстрый тест положительный, то он подтверждается ПЦР в 70% случаев» (при доле положительных 5%). Хотелось бы, чтобы для массового выявления коронавируса использовались более качественные тесты.

В конце доклада Герман Шипулин напомнил слова Генерального директора ВОЗ о неизбежном появлении новых патогенов человека. Для быстрой расшифровки неизвестной инфекции можно будет использовать панели NGS. Такая панель уже разработана в ФМБА для вирусов респираторных заболеваний, и с ее помощью обнаружили новый аденовирус водоплавающих птиц.

Клаус Пантель (Университетская клиника Гамбург-Эппендорф, Германия) рассказал о клиническом применении жидкостной биопсии — исследований клеток опухоли, ДНК, миРНК и других маркеров опухолевого происхождения в жидкостях организма, прежде всего в крови. Тканевую биопсию иногда трудно выполнить, например, в случае опухоли мозга, а жидкостная биопсия относится к неинвазивным методам. Она может применяться как для первичной диагностики, так и для мониторинга ответа на лечение, эволюции опухоли, контроля остаточных опухолей.

Аномалии, характерные для опухолевой ДНК, выявляют не только традиционными методами исследования нуклеиновых кислот, но и с помощью масс-спектрометрии. Докладчик рассказал о разработуках компании Agena, в частности, об UltraSEEK Melanoma Panel, которая идентифицирует 65 мутаций в ключевых генах меланомы в течение 8 часов, причем для этого требуются нанограммы опухолевой ДНК. Панель для рака легких может обнаруживать клинически значимые мутации у пациентов с НМКЛР и метастазами в мозг. Разработки Agena также позволяют исследовать паттерны метилирования циркулирующей опухолевой ДНК. (Подробнее о технологиях Agena см. в интервью с CEO компании Питером Дански.)

Как председатель и координатор Европейского общества жидкостной биопсии, Клаус Пантель отметил, что для широкого применения жидкостной биопсии в клинике необходима стандартизация и валидация, сравнительные испытания достоверности в разных лабораториях. Он рассказал о ранней детекции различных видов рака по сигнатурам метилирования внеклеточной ДНК в крови, а также по присутствию белка Cyr61 маркеру таких разных онкозаболеваний, как рак легких, рак молодчной железы, рак, вызванный асбестом.

Докладчик привел ряд интересных примеров применения исследований циркулирующих опухолевых клеток в клинике, в частности, для изучения эволюции новых опухолевых клонов и предсказания эффективности терапии ингибиторами контрольных точек.

Тема выступления Сергея Куцева (ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова», Москва) — диагностика наследственных заболеваний. В мире около 350 миллионов пациентов страдают орфанными заболеваниями, из них 80% наследственные. Представление об их редкости в некотором смысле обманчиво. Каждый четвертый человек в мире является носителем мутации, приводящей к одному из 400 моногенных заболеваний (всего их известно более 7000). Высокий риск рождения ребенка с таким заболеванием имеет одна из 44 семей, при этом далеко не всегда диагноз удается поставить быстро. Есть понятие «диагностическая одиссея» пациента с орфанным заболеванием: средний такой пациент получает минимум 5 консультаций, минимум 3 ошибочных диагноза, время ожидания составляет в среднем 4 года. Между тем во многих случаях лечение и (или) диетотерапия приносит тем больше пользы, чем раньше назначаются. Поэтому необходимы как предиктивные, так и диагностические генетические тесты, сказал Сергей Куцев. Нужен скрининг — как массовый, пренатальный и неонатальный, так и селективный и семейный.

Первого июня 2021 года Правительство РФ обсудило расширение скрининга новорожденных с пяти до 36 заболеваний, в том числе 29 наследственных болезней обмена веществ будут выявлять с помощью тандемной масс-спектрометрии, два заболевания — с помощью флуориметрического анализа, и три — с помощью ИФА. С 2023 года начнут применяться молекулярно-генетические методы диагностики спинально-мышечной атрофии (СМА) и первичных иммунодефицитов. Для СМА сейчас существует генная терапия, но ее необходимо начинать в раннем возрасте, «никакой препарат погибшие нейроны не возвращает к жизни», подчеркнул докладчик. Ожидается, что каждый год благодаря скринингу избегнут инвалидизации около 100 детей.

Сергей Куцев привел пример селективного скрининга: 4000 пациентов диализных центров проверили на болезнь Фабри (раннюю почечную недостаточность), определив активность фермента альфа-галактозидазы А в сухих пятнах крови с последующей ДНК-диагностикой. Выявили семерых пациентов, затем семейный анализ обнаружил еще пять носителей мутаций среди родственников.

Пока не существует единого «золотого» метода, для разных мутаций будут оптимальными различные анализы, подчеркнул докладчик. Относительно простые и дешевые случаи — когда возможно предположить, какая именно мутация у пациента с определенными симптомами, или хотя бы какой ген затронут мутацией. Если же это неизвестно, анализ становится дорогостоящим, применяются панели секвенирования (которые, в свою очередь, могут быть маленькими и большими), секвенирование «клинического» экзома или полного экзома, в самом крайнем случае геномное секвенирование трио «ребенок — родители».

Во всей диагностике наследственных заболеваний, сказал Сергей Куцев в заключение, главным должен быть врач-генетик, клиницист, который указывает, что исследовать.

Несколько иную точку зрения на выявление наследственных заболеваний предложил Джейсон Битли, вице-президент по продвижению научных исследований компании Illumina. Новые технологии, в том числе созданные и усовершенствованные «Иллюминой», способствовали снижению стоимости секвенирования в миллиард раз и открыли путь к широким медицинским применениям. Раннее секвенирование — это ранняя диагностика, отметил докладчик. При этом агностическое секвенирование (без предположений о возможной генетической причине заболевания) может быть полезнее для многих пациентов, чем существующее тестирование. Геномное секвенирование позволит исследовать вариабельность ДНК во всех ее проявлениях и заменить весь арсенал клинических тестов.

В качестве примера докладчик привел программу iHope, которую спонсирует Illumina, —клиническое полногеномное секвенирование для пациентов с редкими недиагностированными генетическими заболеваниями и ограниченными финансовыми возможностями. Цель программы — положить конец диагностическим одиссеям. Около 20–25% участников проекта 100 000 Genomes компании Genomics England, имеющих редкие заболевания, и почти 50% участников с онкозаболеваниями получили потенциально информативные диагнозы. Джейсон Битли рассказал историю четырехлетней Джессики, у которой нашли новую мутацию в гене транспортера глюкозы SLC2A1. У девочки были эпиприступы, не поддающиеся лечению, и задержка развития. После того, как стала ясна причина, диета с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров позволила мозгу использовать кетоны в качестве источника энергии.

В настоящее время идет эволюция диагностических платформ, они становятся более качественными и доступными. Возрастает объем полученных данных, происходит переход от ДНК к РНК и эпигенетике, к другим биомаркерам. Есть надежда, что удастся найти подходы и к мультифакторным, полигенным заболеваниям.

Докладчик также напомнил о вкладе секвенирования в борьбе с COVID-19: на сегодня прочитаны 1,5 млн геномов вируса, а также 10 тысяч геномов пациентов, чтобы уточнить вклад генетического разнообразия и индивидуальных рисков.

Член-корреспондент РАН Дмитрий Никитюк (ФИЦ питания и биотехнологии, Москва) познакомил слушателей с современной концепцией безопасности питания. В природе нет вредных и полезных пищепродуктов, отметил он: есть грамотно составленный рацион, отвечающий потребностям организма, и неграмотный. Однако серьезную опасность могут представлять микробиологическая обсемененность продуктов и зараженность контаминантами. В XXI веке смертность от болезней пищевого и питьевого происхождения по-прежнему высока, и даже в промышленно развитых странах она остается значительной. Достижения современной медицинской науки могут снизить этот показатель.

В заключение член-корреспондент РАН Александр Суворов (Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург) рассказал о новых подходах к коррекции дисбиотических состояний человека. Микробиом кишечника — ключевой элемент здоровья человека, в настоящее время обнаруживается его связь со все новыми патологиями, от ожирения до онкозаболеваний, а лекарственная устойчивость патогенов снижает эффективность антибиотиков. Альтернативой во многих случаев могло бы стать использование пробиотиков. Современные технологии позволяют создавать пробиотические продукты со свойствами «живой вакцины», эффективные против бактериальных и вирусных патогенов.

 

Информация о докладчиках

Вероника Игоревна Скворцова, руководитель Федерального медико-биологического агентства России

Владимир Петрович Чуланов, д.м.н., профессор ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» Минздрава России, главный внештатный специалист Минздрава по инфекционным болезням

Герман Александрович Шипулин, зам генерального директора по научно-производственной деятельности ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, руководитель Центра постгеномных технологий ЦСП ФМБА, Москва

Клаус Пантел, Институт биологии опухолей, Университетская клиника Гамбург-Эппендорф, Гамбург, Германия

Сергей Иванович Куцев, д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН, ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова», Москва

Джейсон Битли, вице-президент по продвижению научных исследований компании «Иллюмина», Кембридж, Великобритания

Дмитрий Борисович Никитюк, д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН, ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва

Александр Николаевич Суворов, д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН, ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург


Добавить в избранное

Вам будет интересно