Дякуємо, що відвідали nature.com.Версія браузера, яку ви використовуєте, має обмежену підтримку CSS.Для найкращої роботи радимо використовувати новіший браузер (або вимкнути режим сумісності в Internet Explorer).У той же час, щоб забезпечити постійну підтримку, ми показуємо веб-сайт без стилів і JavaScript.
Медики провели масштабний скринінг за допомогою швидкого тестування на антиген в одній зі шкіл у Франції.Кредит зображення: Томас Самсон/AFP/Getty
Оскільки на початку 2021 року кількість випадків коронавірусу у Великій Британії різко зросла, уряд оголосив про потенційні зміни в боротьбі з COVID-19: мільйони дешевих і швидких тестів на віруси.10 січня він заявив, що буде просувати ці тести по всій країні, навіть для людей без симптомів.Подібні тести зіграють ключову роль у плані президента Джо Байдена щодо стримування епідемії, яка вирує в США.
Ці швидкі тести зазвичай змішують тампон з носа або горла з рідиною на паперовій смужці, щоб отримати результати протягом півгодини.Ці тести вважаються інфекційними, а не інфекційними.Вони можуть виявити лише високе вірусне навантаження, тому вони пропустять багатьох людей із низьким рівнем вірусу SARS-CoV-2.Але є надія, що вони допоможуть стримати епідемію, швидко виявивши найбільш заразних людей, інакше вони можуть неусвідомлено поширювати вірус.
Однак коли уряд оголосив план, спалахнула гостра суперечка.Деякі вчені задоволені британською стратегією тестування.Інші кажуть, що ці тести пропустять занадто багато інфекцій, і якщо вони поширяться на мільйони, шкода, яку вони можуть завдати, переважує шкоду.Джон Дікс, який спеціалізується на тестуванні та оцінюванні в Університеті Бірмінгема у Великій Британії, вважає, що багато людей можуть позбутися негативних результатів тестів і змінити свою поведінку.І, за його словами, якщо люди самі проведуть тести, а не покладаються на кваліфікованих фахівців, ці тести пропустять більше інфекцій.Він і його бірмінгемський колега Джек Діннес (Jac Dinnes) є вченими, і вони сподіваються, що їм знадобиться більше даних про швидкі тести на коронавірус, перш ніж їх можна буде широко використовувати.
Але незабаром інші дослідники відповіли, стверджуючи, що тест може завдати шкоди є неправильним і «безвідповідальним» (див. go.nature.com/3bcyzfm).Серед них Майкл Міна, епідеміолог із Гарвардської школи громадської охорони здоров’я Т. Х. Чан у Бостоні, штат Массачусетс, який сказав, що цей аргумент відкладає вкрай необхідне вирішення проблеми пандемії.Він сказав: «Ми все ще говоримо, що у нас недостатньо даних, але ми перебуваємо в розпалі війни — з точки зору кількості випадків ми справді не будемо гіршими, ніж будь-коли».
Єдине, з чим погоджуються вчені, це те, що необхідно чітко повідомити, що таке швидкий тест і що означають негативні результати.Міна сказала: «Кидати інструменти в людей, які не знають, як ними правильно користуватися, — погана ідея».
Важко отримати достовірну інформацію для швидких тестів, оскільки, принаймні в Європі, продукти можна продавати лише на основі даних виробника без незалежної оцінки.Немає стандартного протоколу для вимірювання продуктивності, тому важко порівняти аналізи та змусити кожну країну проводити власну перевірку.
«Це дикий захід у діагностиці», — сказала Катаріна Беме, генеральний директор Innovative New Diagnostics Foundation (FIND), некомерційної організації в Женеві, Швейцарія, яка переоцінила та порівняла десятки методів аналізу COVID-19.
У лютому 2020 року FIND взявся за амбітне завдання оцінити сотні типів тестів на COVID-19 у стандартизованих дослідженнях.Фонд співпрацює зі Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ) і міжнародними дослідницькими установами, щоб протестувати сотні зразків коронавірусу та порівняти їх ефективність із зразками, отриманими за допомогою високочутливої технології полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР).Технологія шукає специфічні вірусні генетичні послідовності у зразках, взятих із носа чи горла людини (іноді слини).Тести на основі ПЛР можуть відтворити більше цього генетичного матеріалу за допомогою кількох циклів ампліфікації, щоб вони могли виявити початкову кількість парвовірусу.Але вони можуть зайняти багато часу та вимагати добре навченого персоналу та дорогого лабораторного обладнання (див. «Як працює тестування на COVID-19»).
Дешеві швидкі тести часто можуть працювати, виявляючи специфічні білки (які разом називаються антигенами) на поверхні частинок SARS-CoV-2.Ці «швидкі тести на антиген» не ампліфікують вміст зразка, тому вірус можна виявити лише тоді, коли вірус досягає високих рівнів в організмі людини – на мілілітр зразка можуть бути тисячі копій вірусу.Коли люди найбільш заразні, вірус зазвичай досягає цих рівнів у момент появи симптомів (див. «Підловити COVID-19»).
Діннес сказав, що дані виробника про чутливість тесту в основному отримані з лабораторних тестів у людей із симптомами високого вірусного навантаження.Під час цих випробувань багато швидких тестів виявилися дуже чутливими.(Вони також дуже специфічні: вони навряд чи дадуть хибнопозитивні результати.) Однак результати оцінки в реальному світі показують, що люди з низьким вірусним навантаженням демонструють суттєво інші результати.
Рівень вірусу в зразку зазвичай кількісно визначають з посиланням на кількість циклів ПЛР-ампліфікації, необхідних для виявлення вірусу.Як правило, якщо потрібно приблизно 25 циклів ПЛР-ампліфікації або менше (так званий поріг циклу, або Ct, дорівнює або менше 25), тоді рівень живого вірусу вважається високим, що вказує на те, що люди можуть бути заразними, хоча це ще не так. ясно, чи є у людей критичний рівень зараження чи ні.
У листопаді минулого року британський уряд оприлюднив результати попередніх досліджень, проведених у науковому парку Портон-Даун та Оксфордському університеті.Усі результати, які ще не пройшли експертну перевірку, були опубліковані в Інтернеті 15 січня. Ці результати вказують на те, що, хоча багато експрес-тестів на антиген (або «бокового потоку») «не досягають рівня, необхідного для широкомасштабного розміщення населення», у лабораторні випробування 4 окремих брендів мали значення Ct або менше 25. Переоцінка FIND багатьох наборів для експрес-тестів зазвичай також показує, що чутливість до цих рівнів вірусу становить 90% або вище.
Коли рівень вірусу падає (тобто значення Ct підвищується), експрес-тести починають пропускати інфекцію.Вчені з Porton Down приділили особливу увагу тестам Innova Medical у Пасадені, Каліфорнія;британський уряд витратив понад 800 мільйонів фунтів (1,1 мільярда доларів) на замовлення цих тестів, що є важливою частиною його стратегії щодо уповільнення поширення коронавірусу.При рівні Ct 25-28 чутливість тесту знижується до 88%, а при рівні Ct 28-31 тест знижується до 76% (див. «Швидкий тест виявляє високе вірусне навантаження»).
Навпаки, у грудні Abbott Park, штат Іллінойс, Abbott Laboratories оцінили швидкий тест BinaxNOW із несприятливими результатами.Дослідження протестувало понад 3300 людей у Сан-Франциско, штат Каліфорнія, і отримало 100% чутливість для зразків із рівнем Ct нижче 30 (навіть якщо в інфікованої людини не було симптомів)2.
Однак різні відкалібровані системи ПЛР означають, що рівні Ct не можна легко порівняти між лабораторіями, і це не завжди означає, що рівні вірусу в зразках однакові.Innova зазначила, що дослідження у Великобританії та США використовували різні системи ПЛР, і лише пряме порівняння на одній системі буде ефективним.Вони вказали на звіт британського уряду, написаний вченими Портон-Даун наприкінці грудня, в якому тест Innova порівнювався з тестом Abbott Panbio (подібний до набору BinaxNOW, який продається Abbott у Сполучених Штатах).У трохи більше ніж 20 зразках з рівнем Ct нижче 27 обидва зразки дали 93% позитивних результатів (див. go.nature.com/3at82vm).
При розгляді випробування Innova на тисячах людей у Ліверпулі, Англія, нюанси щодо калібрування Ct були вирішальними, які визначили лише дві третини випадків з рівнями Ct нижче 25 (див. go.nature.com) /3tajhkw).Це свідчить про те, що ці тести пропустили третину потенційно інфекційних випадків.Однак зараз вважається, що в лабораторії, яка обробляє зразки, значення Ct 25 дорівнює значно нижчому рівню вірусу в інших лабораторіях (можливо, дорівнює Ct 30 або вище), сказав Ієн Бьюкан, дослідник Health. та інформатики в Американському університеті.Ліверпуль, головував на судовому процесі.
Однак деталі невідомі.Дікс сказав, що дослідження, проведене Бірмінгемським університетом у грудні, було прикладом того, як швидкий тест пропустив інфекцію.Понад 7000 безсимптомних студентів пройшли тест Innova;лише 2 виявились позитивними.Однак, коли дослідники університету використали ПЛР для повторної перевірки 10% негативних зразків, вони виявили ще шість інфікованих студентів.Виходячи зі співвідношення всіх зразків, тест міг пропустити 60 інфікованих студентів3.
Міна сказала, що ці студенти мають низький рівень вірусу, тому вони жодним чином не заразні.Дікс вважає, що хоча люди з нижчим рівнем вірусу можуть перебувати на пізніх стадіях зниження рівня інфекції, вони також можуть стати більш заразними.Іншим фактором є те, що деякі учні погано справляються зі збором зразків мазків, тому не так багато вірусних частинок можуть пройти тест.Він хвилюється, що люди помилково вважатимуть, що проходження негативного тесту може гарантувати їхню безпеку; насправді швидкий тест — це лише знімок, який на даний момент може бути не заразним.Дікс сказав, що твердження про те, що тестування може зробити робоче місце повністю безпечним, не є правильним способом інформування громадськості про його ефективність.Він сказав: «Якщо люди неправильно розуміють безпеку, вони можуть поширити цей вірус».
Але Міна та інші сказали, що пілоти Ліверпуля радили людям не робити цього, і їм сказали, що вони можуть поширювати вірус у майбутньому.Міна підкреслила, що часте використання тестування (наприклад, двічі на тиждень) є ключем до ефективності тестування для стримування пандемії.
Інтерпретація результатів тесту залежить не лише від точності тесту, а й від шансу, що людина вже хвора на COVID-19.Це залежить від рівня зараження в їхній місцевості та від того, чи є у них симптоми.Якщо людина з регіону з високим рівнем COVID-19 має типові симптоми захворювання та отримує негативний результат, він може бути хибнонегативним і потребує ретельної перевірки за допомогою ПЛР.
Дослідники також сперечаються, чи варто людям тестувати себе (вдома, у школі чи на роботі).Продуктивність тесту може відрізнятися залежно від того, як тестер збирає тампон і обробляє зразок.Наприклад, використовуючи тест Innova, лабораторні вчені досягли чутливості майже 79% для всіх зразків (включаючи зразки з дуже низьким вірусним навантаженням), але самоучка отримує чутливість лише 58% (див. «Швидкий тест: Чи підходить він для дому?») - Дікс вважає, що це тривожне падіння1.
Тим не менш, у грудні британське агентство з регулювання лікарських засобів дозволило використовувати технологію тестування Innova в домашніх умовах для виявлення інфекцій у безсимптомних людей.Представник DHSC підтвердив, що товарні знаки для цих тестів походять від Національної служби охорони здоров’я країни, розроблені Міністерством охорони здоров’я та соціального забезпечення (DHSC), але придбані у Innova та вироблені китайською Xiamen Biotechnology Co., Ltd. «Горизонтальний потік Тест, який використовує британський уряд, був ретельно оцінений провідними британськими вченими.Це означає, що вони точні, надійні та здатні успішно ідентифікувати безсимптомних пацієнтів із COVID-19».Про це йдеться в заяві речника.
Німецьке дослідження4 показало, що самостійні тести можуть бути такими ж ефективними, як і тести, зроблені професіоналами.Це дослідження не було рецензовано.Дослідження показало, що коли люди витирають ніс і проходять анонімний швидкий тест, схвалений ВООЗ, навіть якщо люди часто відхиляються від інструкцій із застосування, чутливість все одно дуже схожа на чутливість, досягнута професіоналами.
У Сполучених Штатах Управління з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів (FDA) схвалило екстрені дозволи на використання 13 тестів на антиген, але лише один – домашній тест Ellume на COVID-19 – можна використовувати для людей без симптомів.За даними компанії Ellume, що базується в Брісбені, Австралія, тест виявив коронавірус в 11 безсимптомних людей, і 10 з цих людей дали позитивний результат ПЛР.У лютому уряд США оголосив про закупівлю 8,5 мільйонів тестів.
Деякі країни/регіони, які не мають достатніх ресурсів для ПЛР-тестування, як-от Індія, використовують тестування на антигени протягом багатьох місяців лише для доповнення своїх можливостей тестування.Через турботу про точність деякі компанії, які проводять ПЛР-тестування, лише в обмеженій мірі почали запроваджувати швидкі альтернативи.Але уряд, який запровадив масштабне швидке тестування, назвав це успішним.Словаччина з населенням 5,5 мільйона була першою країною, яка спробувала протестувати все доросле населення.Широке тестування знизило рівень зараження майже на 60%5.Однак тест проводиться разом із суворими обмеженнями, які не застосовуються в інших країнах, і фінансовою підтримкою уряду для людей, у яких тест позитивний, щоб допомогти їм залишатися вдома.Тому експерти кажуть, що хоча поєднання тестування та обмеження, здається, знижує рівень зараження швидше, ніж лише обмеження, незрозуміло, чи може цей метод працювати деінде.В інших країнах багато людей можуть не захотіти проходити експрес-тест, а у тих, у кого тест позитивний, може не вистачити мотивації ізолюватися.Тим не менш, оскільки комерційні швидкі тести дуже дешеві – лише 5 доларів, Міна каже, що міста та штати можуть купувати мільйони за незначну частину втрат уряду, спричинених епідемією.
Медичний працівник швидко перевірив пасажира за допомогою мазка з носа на залізничній станції в Мумбаї, Індія.Кредит зображення: Punit Parajpe / AFP / Getty
Швидкі тести можуть бути особливо придатними для безсимптомних ситуацій скринінгу, включаючи в’язниці, притулки для бездомних, школи та університети, де люди все одно можуть збиратися, тому будь-який тест, який може виявити додаткові випадки інфекції, корисний.Але Дікс застерігає від використання тесту таким чином, щоб змінити поведінку людей або спонукати їх послабити запобіжні заходи.Наприклад, люди можуть інтерпретувати негативні результати як заохочення відвідувати родичів у будинках престарілих.
Наразі в США запустили масштабні процедури швидкого тестування в школах, в'язницях, аеропортах та університетах.Наприклад, з травня Університет Арізони в Тусоні використовує тест Софії, розроблений Quidel у Сан-Дієго, штат Каліфорнія, для щоденного тестування своїх спортсменів.З серпня тестує студентів щонайменше раз на місяць (деякі студенти, особливо ті, хто перебуває в гуртожитках із спалахами, тестуються частіше, раз на тиждень).Наразі університет виконав майже 150 000 тестів і не повідомляв про сплеск випадків COVID-19 за останні два місяці.
Девід Харріс, дослідник стовбурових клітин, відповідальний за масштабну програму тестування в Арізоні, сказав, що різні типи тестів служать різним цілям: експрес-тести на антиген не слід використовувати для оцінки поширеності вірусу серед населення.Він сказав: «Якщо використовувати це як ПЛР, ви отримаєте жахливу чутливість».«Але те, що ми намагаємося зробити — запобігти поширенню тестування на інфекційний антиген, особливо при багаторазовому використанні — здається, працює добре.»
Студент Оксфордського університету у Великій Британії пройшов експрес-тест на антиген, наданий університетом, а потім полетів до Сполучених Штатів у грудні 2020 року.
Багато дослідницьких груп у всьому світі розробляють швидші та дешевші методи тестування.Деякі коригують ПЛР-тести, щоб прискорити процес ампліфікації, але багато з цих тестів все ще потребують спеціального обладнання.Інші методи покладаються на техніку, що називається петлевою ізотермічною ампліфікацією або LAMP, яка є швидшою, ніж ПЛР, і вимагає мінімального обладнання.Але ці тести не такі чутливі, як тести на основі ПЛР.Минулого року дослідники з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн розробили власний швидкий діагностичний тест: тест на основі ПЛР, який використовує слину замість мазка з носа, пропускаючи дорогі та повільні етапи.Вартість цього тесту становить 10-14 доларів, а результати можна отримати менш ніж за 24 години.Хоча університет покладається на лабораторії на місці для проведення ПЛР, університет може обстежувати всіх двічі на тиждень.У серпні минулого року ця програма частого тестування дозволила університету виявити сплеск заражень у кампусі та значною мірою контролювати його.За тиждень кількість нових випадків впала на 65%, і з того часу в університеті не було подібного піку.
Беме сказав, що не існує жодного методу тестування, який міг би задовольнити всі потреби, але метод тестування, який може ідентифікувати інфікованих людей, є важливим для збереження відкритості світової економіки.Вона сказала: «Тестування в аеропортах, на кордонах, на робочих місцях, у школах, у клініках — у всіх цих випадках швидкі тести є потужними, оскільки вони прості у використанні, дешеві та швидкі».Однак вона додала, що великі тестові програми повинні покладатися на найкращі доступні тести.
Поточний процес схвалення в ЄС діагностичних тестів на COVID-19 такий самий, як і інших типів діагностичних процедур, але занепокоєння щодо ефективності певних методів тестування спонукало до введення нових рекомендацій у квітні минулого року.Вони вимагають від виробників випускати набори для тестування, які принаймні можуть виконувати тестування на COVID-19 за найновішим сучасним рівнем техніки.Однак, оскільки результати тестування, проведеного у тесті виробника, можуть відрізнятися від ефекту в реальному світі, інструкції рекомендують державам-членам перевірити його перед запуском тесту.
Беме сказав, що в ідеалі країнам не доведеться перевіряти кожен метод вимірювання.Лабораторії та виробники по всьому світу використовуватимуть спільні протоколи (наприклад, розроблені FIND).Вона сказала: «Нам потрібен стандартизований тест і метод оцінки».«Це нічим не відрізнятиметься від оцінки лікування та вакцин».
Час публікації: 09 березня 2021 р