Как в РНПЦ эпидемиологии и микробиологии проводят тестирование на коронавирус

С тех пор как у нас был зарегистрирован первый случай коронавируса, объемы тестирования растут внушительными темпами: если еще на 5 марта были проведены 5 тысяч тестов, то ко вчерашнему дню — уже почти 115 тысяч. Задействованы 25 лабораторий, государственных и частных. Это и есть отклик на главный призыв ВОЗ: «Тестировать, тестировать и еще раз тестировать!» — один из ключевых моментов в борьбе с COVID-19. Но работа по отлаживанию системы началась в Беларуси гораздо раньше, чем пришел коронавирус. Корреспонденты «СБ. Беларусь сегодня» узнали, как в лабораториях РНПЦ эпидемиологии и микробиологии круглосуточно проводят тесты.


Важен каждый нюанс

Как проходит забор мазка, слышали уже многие: длинной ватной палочкой берут материал сначала из одной ноздри, потом из второй, а затем еще одной палочкой из горла. Дальше они помещаются в пробирку с транспортной средой для вируса — специальной жидкостью. Именно она отправится на лабораторное исследование.

— Провести забор надо правильно, — рассказывает заведующая лабораторией гриппа и гриппоподобных заболеваний РНПЦ Наталья Шмелева. — Делается забор сухим концом ватной палочки так, чтобы туда попали клетки эпителия. Потому что вирусы — внутриклеточные паразиты, они размножаются и находятся в эпителиальных клетках верхних дыхательных путей.

Перевозя пробы в лабораторию, нужно соблюдать холодовую цепь, поддерживать температуру в специальных термосумках на уровне 4 градусов. Каждая пробирка регистрируется и дальше идет в работу.

ПЦР — самый точный метод

Современные и высокотехнологичные методы диагностики позволяют выявить множество инфекций. Один из них — метод ПЦР, полимеразной цепной реакции. Сама методика для нас совсем не новая, использовалась для выявления целого ряда вирусов уже давно. РНПЦ эпидемиологии и микробиологии много лет работает в рамках Глобальной системы эпиднадзора за гриппом. Каждый год — подтверждение своего статуса в системе внешней оценки качества диагностики ВОЗ. А поскольку коронавирус — респираторная патология, то сейчас все исследования проходят в рамках одних программ и проводятся приблизительно одинаковыми методами.

Что же такое ПЦР? Методика основывается на принципах молекулярной биологии, когда необходимо применять особые ферменты. Они многократно копируют РНК и ДНК вируса, чтобы в дальнейшем определить возбудителя инфекции. Наталья Шмелева проводит краткую лекцию для новичков, объясняя сложные термины простыми словами:

— Первое — нужно выделить нуклеиновую кислоту возбудителя. Это генетический материал. Ведь мы ищем не сам вирус, а фрагмент генетического материала — РНК SARS-CoV-2, который является возбудителем COVID-19.

Ежедневно в РНПЦ эпидемиологии и микробиологии проводится не менее 1000 — 1200 тестов.

  …Сотрудники в полной спецзащите заняты пробирками. Ничего нового в «обмундирование» лаборантов вводить не пришлось — это привычная ежедневная форма для работы. Трудятся за стеклом ламинарного шкафа — за специальным столом-боксом, где проводится подготовка проб. Это необходимый атрибут всех лабораторий, который полностью защищает оператора от возможного заражения: полная фильтрация и обеззараживание воздуха — ни один вирус не проскочит за пределы рабочей зоны. Именно здесь первая стадия для получения результатов на COVID-19.

Сначала идет лизис — разрушение клеток, когда генетический материал «выходит» в раствор. Потом следует стадия отмывок: через специальные колонки все пропускается через лизированный раствор, а нуклеиновая кислота оседает на фильтре. Очистить от остатков и мельчайших обломков клеток и можно отправлять на дальнейший анализ.

— Полимеразная цепная реакция основана на обнаружении ДНК, — объясняет Наталья Шмелева. — Но наш вирус РНК-содержащий, поэтому сначала РНК возбудителя нужно превратить в комплементарную цепь ДНК, которая потом и пойдет на ПЦР-диагностику.

ПЦР проводится на амплификаторе — приборе, который охлаждает и нагревает пробирки с пробами до нужных температур. Выделенная ДНК добавляется в реакционную смесь, где есть ферменты для ее синтеза и две пары праймеров. Праймеры к каждому возбудителю подбираются уникальные — это именно те фрагменты, которые крепятся и помогают увеличить число ДНК. Получается, что фермент способствует синтезу ДНК, чье количество удваивается при каждом цикле реакции, ведь в образце ее изначально мало. 

Сложные химические реакции длятся около 1,5 — 2 часов под разными температурами. Сначала ДНК «расплетается» при 95 градусах, потом идет «отжиг» праймеров, чтобы они прикрепились, и далее при 72 градусах синтезируются и «клонируются» новые ДНК… За один раз в приборе можно проверить 96 проб, получив положительные либо отрицательные результаты. В общей сложности на всю работу уходит около 5 — 6 часов.

В последнее время лаборатории по всей стране выполняют более 6000 тестов ежесуточно.

На опережение

О распространении неизвестного вида пневмонии ВОЗ проинформировала 31 декабря прошлого года. Уже через неделю китайские ученые расшифровали геном нового вируса, а 10 — 12 января он был размещен в открытом доступе международных баз данных. Еще через неделю в Беларуси создали свои праймеры по рекомендациям ВОЗ и имеющимся сведениям.

— У каждого вида и рода вирусов геном отличается, — говорит Наталья Шмелева. — Когда подбираются праймеры, все расчеты ведутся на «консервативных» участках, которые не подвержены значительным мутациям.

Существенно перестраивать работу в лабораториях не пришлось: по сути, поменялся лишь вирус. Но поскольку инфекция новая для всех стран, то первые наши положительные и отрицательные образцы РНПЦ эпидемиологии и микробиологии отправили на проверку в референс-лабораторию в Институт Роберта Коха в Германии. Именно их протоколы мы использовали при создании своих систем, поэтому ученым так важно было услышать оценку качества от немецких специалистов. Результат — стопроцентная точность тестов.

К СВЕДЕНИЮ

Вчера открылась вторая лаборатория в Минской области по тестированию на COVID-19. Расположилась она на базе лаборатории диагностики особо опасных инфекций Минского областного центра гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья в агрогородке Ратомка.


Прежде с тестами на COVID-19 по области работала только лаборатория вирусологических исследований и диагностики ВИЧ/СПИД центра. 


— Ситуация складывается так, что для оперативного установления диагнозов нужно большее количество ресурсов, — рассказал заместитель главного врача Минского областного центра гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья Вячеслав Колячко. — У нас были свободные площади на базе отделения особо опасных инфекций, решено перепрофилировать их под работу с тестами COVID-19. Большую поддержку нам оказал Минский облисполком. Огромная благодарность Национальной академии наук, которая пошла навстречу и передала во временное пользование необходимое оборудование. У нас хватает специалистов и средств защиты, имеются запасы тест-систем. Кроме того, сейчас проводится процедура закупки еще нескольких единиц оборудования — это позволит увеличить количество тестов.


Работать лаборатория будет в круглосуточном режиме, посменно. Пробы с территории Минской области доставляют сюда в кратчайшие сроки. К слову, параллельно здесь проводят тесты и на другие виды инфекционных заболеваний.

savitskaya@sb.by

osokina@sb.by