Антиген и антитела в чем разница
ПЦР, антитела или антиген: в чем разница?
11 марта 2021 года прошел ровно год с того момента, как ВОЗ объявила пандемию COVID-19. На тот момент во всем мире насчитывалось 118 319 подтвержденных случаев заражения вирусом. Сейчас это число превышает 123 миллиона человек, а жертвами болезни стали более 2,5 миллионов. За последние месяцы было одобрено несколько эффективных вакцин против COVID-19, которые возродили надежду на то, что пандемию можно будет обуздать. Однако их производство и распространение требует времени, и могут пройти годы, прежде чем большая часть населения мира будет привита. Поэтому соблюдение различных санитарных требований по-прежнему остается одной из основных мер противодействия пандемии. Для судоходной отрасли это, к несчастью, означает сохранение ограничений на поездки и портовые операции, проблемы со сменой экипажей, репатриацией заболевших, а также риски для здоровья и благополучия моряков. Тестирование – одна из главных мер по борьбе с распространением COVID-19, которая позволяет на раннем этапе выявлять и изолировать инфицированных, предоставляя им своевременную медицинскую помощь. Но каковы же преимущества одних и недостатки других тест-систем?
Так, на сегодняшний день золотым стандартом для обнаружения вируса в организме человека и диагностики активной стадии коронавируса во всем мире является проверка методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Однако для получения результатов в этом случае может потребоваться достаточно продолжительное время. Поэтому в дополнение к ПЦР-тестированию многие страны стали проводить анализы на выявление антигенов. Они обладают множеством преимуществ: во-первых, их результаты можно получить за считанные минуты, во-вторых, они относительно недорогие. К тому же производители стали выпускать полные диагностические наборы для подобных исследований в домашних условиях, а значит, теоретически проводить такие анализы можно прямо на борту, причем результаты будут получены сразу же. Однако стоит отметить, что тест на антиген – не то же самое, что тест на антитела. Если первый предназначен для поиска активного вируса в организме, второй может только помочь идентифицировать людей, которые были инфицированы COVID-19 в прошлом. Поэтому тест на антитела не подходит для диагностики активной стадии инфекции.
В судоходстве существует много вопросов в отношении использования анализов на антигены на борту: насколько они точны, стоит ли применять диагностические наборы на теплоходах? Моменты, на которые следует обратить внимание, чтобы безопасно использовать такие тесты на судах, осветил доктор Ингрид Х. Йохансен из Норвежского центра морской и подводной медицины. Делясь интересными и полезными сведениями об их эффективности, доктор Йохансен выделил ряд базовых принципов, которые операторам следует учесть, прежде чем использовать тесты на антигены в качестве части своих стратегий по предотвращению и управлению вспышками COVID-19 на борту.
Использование тестов на антигены на судах
Как и ПЦР, тесты на антигены предназначены для обнаружения вируса, вызывающего COVID-19. Однако, хотя проводить их и проще, а результаты известны быстрее, чем при тестировании методом ПЦР, в ходе исследований большинство из них показали более низкую чувствительность. Что это означает на практике?
Специфичность показывает, насколько верно анализ определяет пациентов с вирусом. То есть тесты с высокой специфичностью обладают малой долей ложноположительных результатов. Все анализы имеют какую-то погрешность. Время проведения теста относительно момента заражения вирусом имеет решающее значение для получения точного результата.
Есть несколько основных принципов использования анализа на антигены на борту судов.
1. Выбрать подходящий диагностический набор для тестирования.
Операторы, решившие проводить подобные анализы на своих судах, должны выбрать те, которые соответствуют минимальным требованиям к эффективности, установленным ВОЗ, с чувствительностью ≥ 80% и специфичностью ≥ 97%. Чем выше эти показатели, тем лучше. Тест должен быть простым в использовании, а инструкции производителя по забору биоматериала, безопасному обращению и утилизации необходимо строго соблюдать. Кроме того, нужно, чтобы анализ одобрил соответствующий государственный орган. Обзор тестов на антигены, получивших разрешение на экстренное использование (EUA), можно найти на веб-страницах ВОЗ (https://www.who.int/publications/m/item/200922-eul-sars-cov2-product-list) и Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) (https://www.fda.gov/medical-devices/coronavirus-disease-2019-covid-19-emergency-use-authorizations-medical-devices/vitro-diagnostics-euas#individual-antigen).
При этом следует помнить, что отдельные страны и разные порты могут устанавливать свои процедуры тестирования и перечень одобренных систем.
2. Использовать тесты на антигены в дополнение к другим предписанных мерам, а не вместо них.
– Перед посадкой на борт экипаж должен пройти 14-дневный карантин, в идеале как можно ближе к судну, а по его завершении с соблюдением самым строгих мер предосторожности доставлен на него.
– Взаимодействие между теплоходом и берегом по возможности должно быть максимально ограничено.
– Если вирус все-таки попал на борт, необходимы такие меры, как изоляция инфицированных, частое мытье рук, обязательное ношение масок, соблюдение безопасной дистанции и строгих санитарно-гигиенических мер в целом.
Более полное представление о мерах защиты можно получить из рекомендаций Международной морской организации (ИМО), содержащихся в циркулярных письмах № 4204 / Add.14: Рекомендуемая структура протоколов для обеспечения безопасной смены и перевозки экипажа судов во время пандемии коронавируса (COVID-19), №4204 / Add.16: Руководства в отношении COVID-19 для обеспечения безопасного взаимодействия на борту судна между судном и береговым персоналом и №4204 / Add.27: Протоколы по снижению рисков заражения COVID-19 на борту судов.
3. Использовать тесты на антиген только при наличии подозрения на COVID-19.
Вероятность получения ложноположительных результатов теста на антиген выше при низком исходном уровне риска инфекции. Так, на данный момент известно, что коронавирус сопровождает широкий спектр самых разных симптомов, которые проявляются и при других распространенных заболеваниях, таких как простуда, грипп, малярия и т. п. Также установлено, что человек, в организме которого присутствует COVID-19, может быть источником заражения за 48 часов до проявления каких-либо признаков болезни, а многие вообще переносят ее бессимптомно, но при этом могут передавать ее окружающим. Однако заразиться можно только при контакте с носителем вируса в течение предыдущих 14 дней. Поэтому широкий скрининг всего флота с использованием анализов на антигены способен принести больше вреда, чем пользы. Кого-то может ввести в заблуждение отрицательный результат теста, и они ослабят меры предосторожности. Других, наоборот, на основании ложноположительного результата поместят на карантин, а на самом деле окажется, что у них никогда не было коронавируса. В некоторых случаях заболевания со сходными симптомами будут ошибочно приняты за COVID-19.
4. Никогда не доверять одному отрицательному тесту.
Свое мнение по вопросу тестов на антигены высказал и страховой клуб Gard. Специалисты считают, что их использование может служить дополнительной мерой предосторожности как для снижения риска попадания коронавируса на борт с прибывающим экипажем, так и в рамках плана управления потенциальной вспышкой COVID-19 на теплоходе.
Однако прежде, чем приступать к массовому скринингу этим методом всего плавсостава, клуб порекомендовал операторам проконсультироваться с компетентными в этой области медицинскими работниками, чтобы выбрать наиболее подходящую тест-систему. В первую очередь важно установить критерии для выбора диагностического набора и определиться с ситуациями и обстоятельствами, при которых целесообразно проводить анализы. Персонал, который будет заниматься тестированием, должен пройти надлежащее обучение и уметь интерпретировать результаты. Не менее важно четко определить алгоритм действий при всех возможных результатах тестов. В качестве основы судовладельцам рекомендуется взять на вооружение «Алгоритм действий в отношении теста на антиген» Центра по контролю и профилактике заболеваний США (US CDC «Antigen Test Algorithm»), хотя он и не был разработан специально для теплоходов. Кроме того, операторы судов должны учитывать, что любая страна может установить собственные ограничения в отношении COVID-19, а значит, одни государства будут принимать отрицательные тесты на антигены как доказательство отсутствия инфекции на борту, а другие – нет. Поэтому об этом стоит узнавать заранее – до прибытия в любой порт запросить информацию у местных портовых властей и агентов список ограничительных и превентивны мер.
В Российском профсоюзе моряков отмечают, что многие страны в качестве доказательства отсутствия заболевания в настоящее время принимают только результаты тестов ПЦР. Хотя их получение действительно занимает время, все же оно не сравнится, например, с 14-дневным карантином, который морякам все еще приходится проходить в ряде стран. Отметим, что подобные условия, сложные процедуры, а также недостаточное число регулярных авиарейсов или их отсутствие в некоторые государства, являются основным препятствиями для преодоления кризиса смены экипажей.
Врач объяснил, как расшифровать свои анализы на антитела к COVID-19
С результатами подобных анализов корреспондент «Российской газеты» обратилась к сертифицированному специалисту по физической реабилитации, члену Европейской ассоциации амбулаторной реабилитации Леониду Дьякову.
Антитела: иммунный ответ
Леонид Леонидович, в лаборатории люди получают результаты исследования, естественно, безо всяких комментариев. Их отправляют к врачам. Но к ним сейчас пробиться нелегко, да и не каждый рискует сидеть в очередях. В итоге человек мучительно вглядывается в непонятные обозначения, думает, плохо это или хорошо. Расскажите, что значит: «Антитела обнаружены».
Тест на антитела может показать, сталкивался ли человек с коронавирусом, даже если симптомов COVID-19 у него не было. Если антитела обнаружены, значит, организм среагировал на встреченный вирус. Они могут сохраняться, даже если самого вируса в организме уже нет. Этот тест говорит только о том, что произошел некий иммунный ответ.
Таким образом, выявление антител в крови является информативным свидетельством текущего или прошлого инфекционного процесса и помогает выявить стадию развития инфекции.
Обнаружение IgM указывает на недавнее инфицирование SARS-CoV-2. Они появляются непосредственно после контакта с носителем вируса, на третий-четвертый день. Через семь-десять дней они уже точно присутствуют в крови.
Потом они «стареют»?
Леонид Дьяков: Общий период вероятного выявления антител класса M не превышает двух месяцев. В течение этого времени IgM антитела постепенно полностью сменяются на IgG. Последние начинают формироваться в среднем на 21-й день.
Если еще есть IgM, и уже появились иммуноглобулины класса G, то это означает позднюю инфекцию. Просто IgM еще не сошли на нет.
Получается, наличие IgM не обязательно говорит об активной инфекции?
Леонид Дьяков: Да. Эти антитела могут выявляться и на стадии выздоровления.
Когда в крови выявляются только IgG, это говорит о том, что пациент выздоровел, и у него сформировался иммунитет к SARS-CoV-2. Если уровень IgG достаточно высок, то можно стать донором иммунокомпетентной плазмы. Например, IgG больше 40, а IgM больше 1,5, либо IgG больше 80, а IgM равно нулю.
То есть, если в крови выявлены обе группы антител, это означает, что человек уже выздоравливает?
Леонид Дьяков: Совершенно верно. Еще раз повторю: иммуноглобулины М говорят о том, что человек в данный момент болеет коронавирусом. Это не обязательно тяжелые формы, состояние может быть и бессимптомным. А иммуноглобулины G говорят о том, перенес ли он коронавирусную инфекцию в прошлом.
Далее, в графе «Дополнительная информация», вообще непонятная шифровка. А чем непонятнее, тем ведь страшнее. К примеру, вот передо мной результаты, переданные одним пациентом: «ОПсыв 0,0338; КП 1,45». Что кроется за этим?
От чего зависит количество антител в организме?
Лучше не болеть
Заразен ли человек, чей анализ мы расшифровываем?
Леонид Дьяков: По данному тесту нельзя определить, заразен ли еще человек. В принципе, с такими показателями, которые вы предоставили, пациент не заразен.
Но чтобы достоверно знать это, следует все же сдать еще мазок. Именно он покажет, выделяется ли вирус во внешнюю среду. Если он будет отрицательный, то человек стопроцентно не заразен. Без этой уверенности я бы рекомендовал соблюдение мер социальной дистанции и индивидуальной защиты даже в случае обнаружения только антител класса IgG.
А вы верите в то, что все должны переболеть, и тогда с эпидемией будет покончено?
Леонид Дьяков: В этом, конечно, есть логика. Но проблема в том, что вирус дает достаточно серьезные осложнения. И не все болеют в легкой или бессимптомной форме.
Люди, узнавшие что у них обнаружены антитела, начинают думать, когда же, где подхватили заразу. Вспоминают, когда болели. Может ли данный тест показывать антитела не только на COVID-19, но и на перенесенные другие ОРЗ или ОРВИ?
Леонид Дьяков: Исключено. Это специфичный тест именно на антитела к коронавирусной инфекции.
Человек припомнил, что сильно болел в феврале, ему было очень плохо. Мог тогда быть коронавирус?
Леонид Дьяков: Иммуноглобулин G с тех пор не сохранился бы.
То есть, носители антител могут, в принципе, радоваться, что переболели коронавирусом, практически не заметив этого?
Леонид Дьяков: Те, кто переболел легко или бессимптомно, вырабатывают низкий уровень иммуноглобулина G и могут заболеть повторно.
Чем тяжелее протекает заболевание, тем больше антител произведет иммунная система, и тем дольше они проживут в крови после болезни.
Однако есть информация, что сохраняются так называемые клетки памяти. Организм запоминает, как вырабатывать эти антитела, при каких условиях и в каком количестве. И в случае повторного контакта с вирусом организм начинает синтезировать IgG-антитела значительно быстрее, не за 21 день, а за три. И они способны «смягчать» течение заболевания, препятствовать развитию тяжелых осложнений.
Дышите глубже
Получается, что в принципе сдавать тест на антитела и не совсем нужно. Какая разница, болел человек или нет, если этого особо и не заметил, а никаких таких преимуществ наличие антител не дает. Все так же нужно предохраняться от заражения…
Леонид Дьяков: Мое личное мнение, если человек чувствует себя хорошо, особой надобности в тестировании нет. Ведь с тем же успехом можно поискать у себя вирус герпеса и другие.
Однако тестирование поможет решить проблему в более глобальном масштабе, выработать стратегию борьбы с коронавирусом, поскольку по количеству иммунных людей можно спрогнозировать, когда случится спад эпидемии.
Что делать тем, у кого обнаружены антитела класса IgM?
Леонид Дьяков: Если нет явных признаков заболевания, нужно побольше двигаться, гулять на свежем воздухе, дышать полной грудью, чтобы работали легкие, а кислород циркулировал в крови.
Все материалы сюжета «COVID-19. Мы справимся!» читайте здесь.
Антитела. Что нужно знать
Сейчас это слово у всех на слуху. Но какова роль антител в защите организма? Действительно ли анализ на антитела снимает все вопросы о том, сталкивались ли вы с вирусом? Насколько он точен? Почему антитела могут усугубить болезнь? Читайте в нашем разборе
Коротко
Антитела создаются клетками иммунитета для борьбы с конкретным вредителем: вирусом, бактерией или паразитом.
Они появляются не сразу, потому что организму нужно время на изучение вредителя (патогена).
Чем больше антител, тем сильнее защита. Со временем они могут исчезнуть, но клетки способны создавать их вновь при столкновении со знакомой опасностью.
Вариантов антител для одного патогена может быть много. Тесты могут «увидеть» не все, поэтому их точность не абсолютна.
Вирус может мутировать, и тогда старые антитела не смогут его распознать. Или, распознав, не смогут обезвредить и сами станут его проводниками в клетки.
Как антитела связаны с иммунитетом?
Это один из главных его инструментов в борьбе с угрозами. Антитела — не самостоятельные клетки, а белковые структуры, которые создаются защитными клетками (лимфоцитами) под определенную мишень. Бывает, что ею оказываются и вполне безобидные вещества — например, пыльца или белок куриных яиц. Так возникает аллергическая реакция. Но чаще всего антитела борются с вирусами, бактериями, паразитами и прочими «диверсантами».
Антитела могут вырабатываться и против собственных клеток организма — их называют аутоиммунными. На каждой клетке тела есть специальные белковые молекулы — опознавательные знаки, которые говорят, что она «своя». Но если клетка состарилась, погибла или переродилась в злокачественную, против нее тоже высылают «наряд» на уничтожение.
То есть антитела уничтожают вирусы и бактерии?
Не совсем. Задача антител в том, чтобы обезвредить «нарушителя», чтобы он не мог размножаться, или пометить его для уничтожения. Например, они налипают на вирусные частицы, мешая им проникать в клетку. Так как вирус не способен размножаться вне клеток, он погибает. Также антитела могут склеивать бактерии в комочки, которые затем пожираются фагоцитами, или активировать систему иммунных белков, которые прорвут мембрану бактерии и убьют ее.
Антитело работает как молекулярная отмычка: оно рождается на свет уже заточенным под определенную особенность строения чужеродного тела. Например, это может быть участок (шип) на поверхности вирусной частицы, с помощью которого она связывается с клеткой. Антитело блокирует шип, и вирус не может заразить клетку. У родственных вирусов могут быть схожие элементы строения, и тогда антитела к одному представителю семейства будут эффективны против другого. Например, некоторые люди, переболевшие в прошлом атипичной пневмонией (ее вызывает вирус SARS-CoV-1), уже имеют эффективные антитела против его родственника — SARS-CoV-2, который вызывает инфекцию COVID-19.
Почему антитела во время болезни образуются не сразу?
Чтобы создать нужное антитело, иммунной системе сначала нужно изучить нарушителя. Для этого в организме сотрудничают разные «ведомства». Сначала клетки-перехватчики (макрофаги) поглощают и переваривают чужеродные частицы. Затем знакомят с их строением клетки-«лаборатории» (B-лимфоциты). Те, в свою очередь, образуют множество своих копий с разными вариантами «отмычек». Подходящие варианты отправляются на конвейер.
Весь процесс занимает несколько дней, а устойчивый иммунитет достигается за неделю-две. Например, на 14-й день заболевания COVID-19 антитела появляются у половины зараженных, а спустя 20–24 дня — почти у всех пациентов. А тесты на наличие антител к коронавирусу специалисты советуют сдавать только через одну-две недели через одну-три недели с момента возникновения первых симптомов.
Если нет антител, значит, не было заражения?
Возможно, было, но иммунитет не успел отреагировать выработкой антител. Такое случается, например, когда в организм попало мало возбудителей или ему активно помогали с помощью лекарств. С одной стороны, это хорошо, ведь такие люди обычно переносят инфекцию в легкой форме. С другой стороны, в иммунной системе не остается следов — так называемой антительной памяти. А значит, во второй раз заражение может протекать так же, как и в первый. Или даже серьезнее.
У меня нашли антитела. Я больше не заболею?
Есть связь между концентрацией в крови антител и устойчивостью к заражению. Чем выше концентрация, тем сильнее иммунитет. Особенно важно содержание антител класса G — они вырабатываются на последней стадии, когда организм уже победил инфекцию. Людей с высокой концентрацией таких антител даже призывают стать донорами плазмы. С помощью их крови врачи пытаются помочь тем, кто переносит инфекцию особенно тяжело. Хотя эффективность лечения COVID-19 с помощью донорской плазмы пока не доказана.
Другой вопрос, что концентрация антител со временем падает. Для разных инфекций это происходит с разной скоростью. Например, после кори они остаются в организме на всю жизнь, а после сальмонеллеза — только полгода-год. Если говорить о коронавирусе, данные обследования 20 тыс. человек говорят о том, что у большинства переболевших стойкий антительный иммунитет сохраняется как минимум три месяца.
Иммунитет зависит только от антител?
Не только. Хорошая новость в том, что «память» иммунитета держится не на одних антителах. Ею обладают и клетки. Лимфоциты, которые производят антитела, пребывают в спящем состоянии до повторной встречи с вредителем. В нужный момент они могут быстро наделать новых «снарядов». Правда, у такой подготовки есть и обратная сторона, которая мешает создавать эффективные вакцины от некоторых вирусов.
Сталкиваясь со знакомым вирусом, организм бросает в бой в первую очередь клетки, которые были натасканы на него. Разработку новых антител он приостанавливает, чтобы сэкономить силы. Но вирус может мутировать таким образом, что его уязвимые места окажутся защищенными, а иммунитет этого не распознает. Даже хуже: вирус может использовать прикрепленное к нему антитело, чтобы проникнуть в иммунную клетку и заразить ее.
Как делается тест на антитела?
Для выявления антител в тестах используются антигены — участки с поверхности вируса, с которыми связываются эти самые антитела. Их закрепляют в лунках специальных планшетов, или плашек, а в лунки добавляют кровь пациента. Затем с помощью окрашивания выявляют антитела, которые должны были прикрепиться к антигенам. Если проба меняет цвет, это должно означать, что антитела есть.
Быстрые тесты на антитела, как правило, используются для получения простого результата «да/нет». В них две полоски, как в тесте на беременность. Есть и такие, которые ищут отдельно белки классов M (которые образуются во время болезни) и G (которые остаются в крови после выздоровления). В этом случае в тесте полосок уже три.
Есть и количественные тесты. Они уже позволяют определить не только наличие антител, но и их концентрацию. По ней можно судить и о состоянии иммунитета, и о стадии инфекционного процесса: находится он в острой форме или дело идет к выздоровлению. Для проведения количественных тестов разработчики отталкиваются от устоявшейся нормы антител, которая соответствует разными стадиям.
Стоит ли всегда доверять результатам тестов?
Результат во многом зависит от набора антигенов, которые использовали разработчики. Если выбранные антигены недостаточно специфичны, к ним прицепятся белки, вырабатываемые в ответ на другие патогены, например, родственные коронавирусы, вызывающие обычную простуду. В этом случае тест дает ложноположительный результат.
Бывают и ложноотрицательные результаты — когда у человека есть антитела к тому антигену, который в тесте не представлен. Например, так бывает с вирусами, которые открыли недавно, как в случае с SARS-CoV-2. Ложноотрицательный результат может быть и тогда, когда кровь взяли слишком рано и в ней еще недостаточно антител.
Как выбрать качественный тест на антитела?
Смотрите на показатели чувствительности и специфичности. Чувствительность — это совпадение положительных результатов теста и реальных диагнозов. Специфичность — это способность теста выявлять именно те антитела, которые относятся к конкретному патогену. Недостаточно чувствительный тест может «прозевать» часть случаев, а недостаточно специфичный — заподозрить вирус у тех, у кого его нет.
По результатам недавнего метаанализа самым надежным в определении антител к SARS-CoV-2 оказался тест ИФА — иммуноферментный тест. Его специфичность равна 99%, а чувствительность — 90–94%. Он делается в лабораторных условиях и занимает один-два дня. Менее точен экспресс-тест ИХА (иммунохроматографический), зато он занимает минут десять. На разные типы антител показатели чувствительности/специфичности могут быть разные.
Важно помнить, что тест на антитела показывает не наличие вируса, а лишь возможную реакцию организма на него. Самым точным и надежным методом диагностики вирусной инфекции ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) считает ПЦР-тест. Он позволяет выявить присутствие генетического материала вируса в крови. Помните, что в постановке окончательного диагноза определяющим служит не тест, а клиническая картина.