Методи тестування на COVID-19 та їх обмеження — рапорт ECDC

Особи з ECDC, які брали участь у створенні цього документу (в алфавітному порядку): Cornelia Adlhoch, Eeva Broberg, Bruno Ciancio, Lisa Ferland, Tjede Funk, Irina Jovel Quinonez Dalmau, Pete Kinross, Katrin Leitmeyer, Angeliki Melidou, Lina Nerlander, Anastasia Pharris, Diamantis Plachouras, Gianfranco Spiteri, Carl Suetens, Ivo Van Walle

Консультація: Weronika Rymer, Agnieszka Wroczyńska, Bogdan Solnica, Anna Mertas, Jerzy Jaroszewicz

Скорочення: ВООЗ — Всесвітня Організація Охорони Здоров'я, ЄЕП — Європейський економічний простір, ЄС — Європейський Союз, ЗІЗ — засоби індивідуального захисту, ЗТ-ПЛР — метод ланцюгової полімеразної реакції із зворотньою транскрипцією, РСВ — респіраторно-синцитіальний вірус, COVID-19 (coronavirus disease) — захворювання, викликане SARS-CoV-2, ECDC — European Centre for Disease Prevention and Control, SARS‑CoV‑2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) — коронавірус тяжкого гострого респіраторного синдрому 2, NAAT (nucleic acid amplification test) — тест ампліфікації нуклеїнових кислот, POCT (point-of-care testing) — тестування, яке проводиться в місці надання пацієнтові медичної допомоги.

Методи тестування та їх обмеження

Інкубаційний період

Інкубаційний період SARS-CoV-2 може становити 1–14 днів, а його медіана, за оцінками, становить 5–6 днів. У групі з 425 пацієнтів із COVID-19 інкубаційний період у 95 % випадків був коротшим за 12,5 днів і становив у середньому 5,2 дня (ДІ: 4,1–7,0 днів).1 Дуже подібні результати були отримані в іншій групі, що складалась із 181 пацієнта: медіана інкубаційного періоду становила 5,1 днів (ДІ: 4,5–5,8 днів), а в 97,5 % випадків інкубаційний період не перевищував 11,5 днів.2 До того ж, за оцінками, у <2,5 % інфікованих симптоми виникли протягом 2,2 днів (ДІ: 1,8–2,9 днів) після контакту з вірусом. Вищенаведені спостереження вказують на те, що у переважної більшості симптомних пацієнтів інкубаційний період становить 2–12 днів. Ця інформація дуже важлива для прийняття рішення про термін проведення тестування.

Різновиди тестів

Доступні 3 типи діагностичних тестів на COVID-19, що відрізняються тим, що саме вони виявляють:

1. тести ампліфікації нуклеїнових кислот (NAAT) виявляють вірусну РНК; в них використовується ЗТ-ПЛР

2. тести на антигени виявляють антиген SARS-CoV-2, зазвичай фрагмент поверхневого білка

3. тести, що виявляють антитіла до SARS-CoV-2.

Для виявлення активної інфекції можна використовувати як тести NAAT, так і тести на антигени, але в настановах ВООЗ рекомендують використовувати для діагностики NAAT.3 Антитіла до SARS-CoV-2 зазвичай виявляються через 10–14 днів після зараження, а це означає, що тести, які виявляють антитіла, дозволяють тільки підтвердити перенесену інфекцію; крім того, позитивний результат не свідчить про стійкість до повторного зараження SARS-CoV-2.4

Ще дві важливі характеристики тестів — це швидкість і простота виконання. Технічні специфікації медичних виробів для діагностики in vitro (рішення Комісії 2002/364/EC)5 визначають експрес-тести як тести, які «можна виконуватися тільки на окремих зразках або невеликими партіями і призначені для швидкого отримання результату при проведенні в безпосередній близькості до пацієнта". Згідно з підготовленим ВООЗ початковим профілем тестування, яке проводиться в місці надання пацієнтові медичної допомоги (POCT [тести, які можна проводити безпосередньо при пацієнті, напр. вдома, поруч з лікарняним ліжком, в кабінеті лікаря — прим. ред.]), для людей із підозрою на COVID- 19 і контактних осіб такий тест повинен відповідати наступним вимогам:6

1. цільові умови виконання

a) допустимі — тест може проводитися поза лабораторією, як в постійних, так і в тимчасових пунктах медичного сортування/скринінгових досліджень, що функціонують на базі медичних установ, наприклад, у лікарняних відділеннях невідкладної допомоги, в мобільних підрозділах і поза медичними закладами (моніторинг контактних осіб) медичним персоналом або лаборантами, які пройшли відповідну підготовку з питань забору зразків матеріалу, біобезпеки та проведення тестування

б) бажані — такі ж, як і допустимі; крім того, тест може проводитися відповідно навченим немедичним персоналом (волонтерами/громадськими працівниками);

2. час очікування результату:

а) допустимий ≤40 хвилин

б) бажаний ≤20 хвилин.

Алгоритми проведення досліджень

Щоб спростити процес тестування і підвищити його ефективність, крім одноразового аналізу одного зразка можна використовувати комбінацію декількох тестів (тобто алгоритм тестування). Найбільшу корисність мають 3 алгоритми, які наведено нижче.

Експрес-тест, після якого проводять підтверджуючий тест із використанням того самого зразка

Мета застосування експрес-тесту — ефективно виявити високий відсоток випадків зараження і без зволікання провести відповідні заходи контролю. Такий тест повинен характеризуватися високою специфічністю, щоб уникнути хибнопозитивних результатів, проте на практиці він здебільшого має низьку чутливість. Таким чином, існує висока ймовірність того, що негативний результат експрес-тесту буде хибнонегативним, в той час як позитивний результат з високою часткою вірогідності буде справді позитивним. Опісля можна провести підтверджуючий тест, що має високу чутливість і високу специфічність — зазвичай це молекулярний тест, який не є експрес-тестом і виконується в лабораторії — з використанням зразків, результати дослідження яких за допомогою експрес-тесту були негативними, для виявлення додаткових випадків інфікування. Позитивний результат експрес-тесту, згідно з визначенням випадку, вимагає підтвердження за допомогою ЗТ-ПЛР.

Пулінг-тестування зразків

Пулінг-тестування (групове тестування) зразків є більш швидким методом, ніж аналіз окремих зразків, а також економить ресурси в ситуаціях, коли очікуваний відсоток позитивних результатів дуже низький (≤5 %).7, 8 Метод полягає в об'єднанні більшої кількості зразків з забезпеченням частини матеріалу або другого зразка від кожного досліджуваного. Частота отримання позитивного результату пулінг-тестування залежить від епідеміологічної ситуації. Якщо отримано такий результат — потрібно окремо тестувати кожен зразок.

В якості альтернативи зразки можуть бути розміщені в кілька пулів, сумарна оцінка результатів яких визначає позитивний зразок.

Якщо частота заражень становить 0–2,5 %, то бінарний поділ пулу здається найкращим методом8, але якщо відсоток позитивних результатів становить <1,3 % — пропонується одноетапне тестувати усього пулу без необхідності подальшого тестування окремих зразків8. ECDC розробив методологію оцінки частоти зустрічальності інфікування SARS-CoV-2 на основі пулінг-тестування методом ЗТ-ПЛР.7

Продовження тестування і час виконання тестів

Під продовженням тестування ми маємо на увазі виконання більше одного тесту в різний час у даної людини, щоб підвищити ймовірність виявлення інфекції. Основна мета такого алгоритму тестування — це передусім виявити безсимптомні і передсимптомні випадки інфекції. Позитивний результат не буде отриманий відразу після зараження, а тільки після достатньої реплікації вірусу, коли в зібраному зразку присутня достатня кількість РНК або антигену SARS-CoV-2. Також важливою є межа виявлення використовуваного тесту. Однак в деяких ситуаціях неможливо визначити, чи пройшло достатньо часу з моменту зараження, щоб виявити вірус за допомогою вибраного тесту. Це може бути пов'язано з варіабельністю інкубаційного періоду в різних осіб, або з відсутністю інформації про те, коли відбулась експозиція. Чим раніше виявлено інфекцію, тим вища ймовірність попередження подальшої передачі (напр., шляхом моніторингу контактних осіб). Тому подальше тестування проводять через ризик отримання негативного результату першого тесту, якщо він виконується на етапі зараження, коли вірус ще не може бути виявлений за допомогою даного тесту, особливо якщо це експрес-тест з вищою межею виявлення.

Як показано на графіку середньої тривалості періоду заразливості (рис.), яка визначається як відсоток можливих випадків передачі інфекції, приблизно за 4 дні до появи симптомів спостерігається її різке підвищення, і, відповідно, збільшується віремія і виявлення вірусу.9,10 Проте виявлено, що тест ЗТ-ПЛР, який проведено під час інкубаційного періоду, може виявити вірусну РНК за 1–3 дні до появи симптомів.9,11,12

Рисунок 1. Орієнтовний відсоток випадків передачі інфекції в залежності від кількості днів до та після появи симптомів (орієнтовний профіль заразливості після появи симптомів — прим. ред.). У цьому дослідженні було оцінено, що 44 % (95 % ДІ: 30–57 %) випадків передачі інфекції відбулося до появи симптомів. Вираженість заразливості (%) можна розглядати як виражену в умовних одиницях; ділянка під кривою становить 100 % (випадків передачі інфекції — прим. ред.). На основі: He і співавт.18,19

Оскільки в переважній більшості випадків інкубаційний період становить ≤12 днів (див. «Інкубаційний період» вище), зазвичай від зараження до виявлення вірусу проходить кілька днів. Отже, у безсимптомних або передсимптомних випадках, коли невідомо, коли відбувся контакт з патогеном або інформація про це недостовірна, перевірка першого тесту з негативним результатом під час одного або декількох наступних тестів може значно підвищити ефективність виявлення інфікованих людей. Оскільки в більшості випадків інкубаційний період захворювання складає 12 днів, а вірус виявляється за 1–3 дні до появи симптомів, ми оцінюємо на основі наявнихна сьогодні даних, що тест, проведений приблизно на 10-й день після можливого контакту з вірусом, дозволяє виявити більшість випадків інфекції, спричиненої SARS-CoV-2. ECDC постійно аналізує дані по мірі їх надходження і проводить власні модельні аналізи в цьому відношенні, тому актуальна оцінка може змінитися в міру появи нової інформації.

Якщо дата можливого контакту з патогеном відома і заплановано проведення тільки одного тесту, його не слід проводити в перші 2 дні після експозиції, оскільки виявлення інфекції є малоймовірним. Проте якщо дата експозиції невідома, слід якомога швидше провести перший тест. Якщо планується один повторний тест, його слід провести приблизно через 10 (тобто 12 мінус 2) днів після першого тесту, оскільки такий підхід максимізує шанс виявлення найбільшого числа випадків. Залежно від доступності ресурсів, до 10-го дня можуть бути проведені додаткові тести, щоб виявити інфекцію якомога раніше. Якщо симптоми у досліджуваного виникнуть до моменту проведення запланованого подальшого дослідження, таке тестування потрібно виконати якомога швидше, відповідно до діючої стратегії тестування симптомних випадків. Продовження тестування для виявлення безсимптомних і передсимптомних випадків не слід плутати з тестуванням для звільнення пацієнта з ізоляції — тут здебільшого необхідно отримати негативний результат у 2-х наступних тестах.13

Різновиди зразків

Зразки для діагностичного дослідження на SARS-CoV-2 можна отримати з верхніх (мазки з носо- або ротоглотки, аспірат з носа, рідина назального лаважу, слина) або нижніх дихальних шляхів (мокротиння, аспірат трахеї або бронхоальвеолярні змиви). Порівняння точності ЗТ-ПЛР-тестування цих матеріалів вказують на можливі відмінності щодо межі кількісного визначення тесту залежно від різновиду зразка. Вважається, що мазки з носо- та ротоглотки забезпечують адекватну межу кількісного визначення тесту на SARS-CoV-2, а тестування матеріалу, який становить комбінацію зразків із носо- та ротоглотки, показало вищу межу кількісного визначення, ніж дослідження з використанням мазка, забір якого проведено тільки з носоглотки.11,14,15 Якщо неможливо отримати мазки з носоглотки або інший матеріал верхніх дихальних шляхів (як зазначено вище), можна взяти зразок слини. 16,17 Забір слини здійснюється неінвазивним методом, тому можна розглядати можливість проведення забору пацієнтом самостійно.