Что означает ложноположительный или ложноотрицательный результат на ковид?

Эффективность лечения во многом определяется скоростью и точностью поставленного диагноза. Определить заболевание можно по симптомам, подтвержденными анализами, а также кардиографом, УЗИ и т.д. Все не так с риновирусами (сюда входит и «корона») — симптомы схожи. По ним поставить точный диагноз невозможно в принципе. Определить конкретный вид вируса помогают тесты (лабораторные исследования), с помощью которых и определяется генотип микроба (основной метод в России) и КТ (принят за основу в некоторых странах Европы и США).

У вируса SARS-CoV-2 еще одна проблема: выписывать из стационара или снимать карантин можно только при полной уверенности, что носитель инфекции перестал им быть. Поэтому очень нужна достоверность тестов на ковид.

Насколько результаты лабораторных анализов и экспресс-тестов точны, мы и поговорим. Заодно выясним, почему больные выписываются из стационара или выходят с самоизоляции при бессимптомном течении заболевания только при двух отрицательных результатах тестирования подряд.

Ложноположительный и ложноотрицательный тест на коронавирус

Понятие «ложноположительный тест» возникло при экспресс-анализах на беременность. COVID-19 добавил в лексикон еще одно слово: «ложноотрицательный». Так что же понимается под этими двумя терминами?

Ложноположительный результат на ковид означает, что в результате тестирования зафиксировано наличие вирусов в организме сдавшего биопробы человека, а по факту их там нет.

Ложноотрицательный тест на короновирус – это результаты исследования, не подтвердившие наличие вирионов патогена у человека в то время, как они там есть, и иммунная система ведет с ними борьбу.

Примерная схема анализа

Чтобы лучше понять, почему же вероятность ошибок высока, рассмотрим схематично саму процедуру нахождения вирионов COVID-19 при ПЦР и экспресс тестов.

1. Больной с симптомами на ОРВИ обращается к врачу. Сопутствующие признаки указывают о возможном наличии в организме короновируса.
2. Берется мазок из зева и, при необходимости, из носоглотки.
3. Биоматериал на палочке с тампоном закрывается в пробирку и направляется в лабораторию.
4. Вирус SARS-CoV-2 представляет собой шар, покрытый белковой оболочкой. Для проведения тестирования необходимо эту оболочку удалить. В результате получается первичная структура молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК).
5. Биоматериал пациента преобразовывается в последовательность ДНК.
6. РНК вируса добавляется к ДНК пациента. Полученный образец несколько раз нагревается и охлаждается.

Если генетический материал короновируса прикрепился к биологическому образцу пациента (участку с генной цепочкой вириона), то результат положительный. Если нет, то отрицательный.

При расхождении в результатах первого и второго теста считается, что результат слабоположительный. Забор биологического материала повторяется.

Внимательный читатель сразу задаст вопрос: а может ли быть ПЦР на коронавирус ложноположительным? Ведь, судя по приведенной схеме проведения исследования, не может. Нет РНК вириона короновируса, к которому РНК SARS-CoV-2 может прикрепиться. Но не все так просто.

Ученые пока не могут сказать точно, почему тест ошибочный в положительную сторону. Как возможный вариант, называется выделение вместе с ДНК человека и генной цепочки других видов коронавирусов, вызывающих ОРВИ (229E альфа, NL63 альфа, OC43 бета и HKU1 beta), к которым и прикрепляется ковид.

Есть и такая точка зрения: в процессе получения ДНК биопробы преобразован один из видов короновируса животных, не вызывающий у человека никаких симптомов.

Кстати, а почему на такие вирусы не реагирует иммунная система? Как Т-тело распознает, вреден для организма этот вирус или нет? Пока вопросы чисто риторические.

Казалось, что этот тип выявления возбудителя инфекции наиболее достоверный. Однако выяснилось, что при проведении антиретровирусной терапии ковид в крови отсутствует. Значит, его не будет в мазках.

Здесь на помощь приходит второе направление в поисках возбудителя инфекции: серология. В учебниках по медицине говорится, что серология изучает взаимодействие антител с антигенами. В случае с ковид это антитела:

• IqM – так называемая первая линия обороны. Их первыми вырабатывают В-лимфоциты. Наличие такого вида антител свидетельствует о начавшейся реакции Т-клеток на чужеродный антиген;
• IqG – вырабатываются позже. Их присутствие в кровяном потоке говорит о приобретенном иммунитете к короновирусу (что такое иммунитет, как работает, можно посмотреть здесь).

Процедура простая: из пальца берется капля крови и переносится на картридж.

На шкале появится одна или несколько полосок (линий).

Их интерпретация следующая:

1. Появилось три полоски: С, IqM и IqG – болезнь протекает в активной фазе.
2. Видны полоски С и IqG – сдавший анализ выздоравливает или уже перенес инфекцию.
3. Полоски С и IqM – начальная стадия заболевания.
4. Только полоска С – тест отрицательный или антитела пока не вырабатываются на попавший в организм короновирус.
5. Отсутствие линии С при любой комбинации антител говорит о том, что тест не сработал (как пишут в инструкциях на английском языке – Invalid).

Значение и причины ошибочного результата при сдаче анализов

Любые тесты не могут быть на 100 процентов точными, даже в таком простом диагностировании, как проверка на беременность. С вирусом SARS-CoV-2 все усложняется в разы. Например, в России ЦПР-метод давал ошибочный результат, по разным оценкам врачей, от 40% до 60%, чему пока не нашли причины. Здесь наложились друг на друга не очень высокая чувствительность метода – 70-80% и допущенные ошибки при заборе биологических проб, их хранении и транспортировке:

• палочка для забора была деревянная – вирус на ней быстро погибает;
• из носа нужно брать пробу на глубине не менее 2 см, брали где угодно, но только не так глубоко, как требует инструкция;
• слизи должно быть достаточно. На первых порах мазнули и хватит, а в результате биоматериала не хватало;
• нарушали температурный режим;
• доставляли в лабораторию с опозданием, когда вирус погибал.

Кроме этого, причины ложноотрицательного теста на коронавирус не только в нарушении инструкций забора проб и чувствительности системы. Так, выяснилось, что получить достоверный результат можно только при заборе пробы на 3-9 день после инфицирования, т.е. в первые дни клинического проявления заболевания. Вероятность обнаружить SARS-CoV-2 за пределами указанного периода не превышает 40%. Ни о какой точности анализа в этом случае говорить нельзя.

Ложный анализ будет и при курении незадолго до взятия пробы – никотин затормаживает выделение РНК коронавируса.

Повторимся, причины ложноположительного теста на коронавирус ученым пока до конца неясны.

Более точные анализы при выявлении антител. Но и здесь все упирается в возможности Т-лимфоцита распознать чужеродный антиген и дать соответствующую команду В-клетке для выработки антител IqM и IqG. На это может уйти несколько дней, а то и недель. Это значит, что полагаться только на тест по выявлению антител также не стоит.

Перекрестные реакции и инфекционные болезни

Тест ложноположительный, короновирус отсутствует. Такая ситуация возможна по нескольким причинам.

1. Инфекционные болезни. Установлено, что у вылечившихся от сифилиса или туберкулеза в организме остаются антитела, которые, при проведении серологического анализа, могут показать наличие антител IqG. Пока выявлено две болезни, искажающие результаты тестирования. Сколько их в действительности, покажут дальнейшие исследования.
2. Перекрестные реакции. Положительный тест можно получить при других болезнях, например, артрите. Влияет на точность результата теста и беременность.

Может ли быть проблема в самом тесте

Как отмечает профессор РАН А. Лукашев, технически все тесты имеют достаточно высокую чувствительность и специфичность, близкую к 99%. Но это в теории. Сами тесты могут быть специфические – заложено лекало (так называемый праймер) генома короновируса (дает положительный результат на любой его вид) и высокоспецифические – распознают только уникальную нуклеотидную последовательность SARS-CoV-2.

Проще говоря, есть низкочувствительные тесты и высокочувствительные. Получить высокочувствительные системы анализа в большинстве стран пока не получается. Исключение — Германия. В тестах, сертифицированных в РФ, поиск ведется не по полной цепочке, а по участкам. Поэтому и результаты получаются неточные, ложноположительные.

Насколько тесты достоверны, процентная вероятность ошибки

Статистика показывает, что в разных странах достоверность ПЦР-тестов разная. В России медики говорят о 30-40% ошибочных результатов. В Китае точными до последнего времени были только 71% исследований. Примерно такой же результат в США. А вот в Германии автоматизированный тест компании Bosch выдает 95% точных результатов анализа.

Со временем делать более точные системы тестирования смогут и в России. Как заявляют ученые, работы в этом направлении ведутся.

Как получить максимально точный результат

Получить более точные результаты при ПЦР исследовании можно двумя путями:

• соблюдать все правила забора проб не только медицинским персоналом, но и пациентом. Первый должен проводить забор биопроб строго по инструкции, второй — за несколько часов до сдачи анализа не должен: курить; чистить зубы; есть; принимать спиртосодержащие жидкости; полоскать рот;
• использовать в качестве праймера уникальную нуклеотидную последовательность SARS-CoV-2, а не отдельные участки, что должно свести до минимума (1-2%) количество ложноположительных тестов.