Омикрон-штамм и анализ ПЦР: как тест-система защищена от мутаций

Обнаружение омикрона и уже следующих новых вариантов вируса SARS-CoV-2 (возбудителя инфекции COVID-19) снова затронуло вопрос ПЦР-диагностики и ее специфичности. Возникает вопрос: если я заразился новым мутированным штаммом и сдам обычный анализ на РНК SARS-CoV-2, анализ его увидит? Какой риск получить ложноотрицательный результат*?

ПЦР-тест на COVID-19, проведенный в СИТИЛАБ, надежно определяет заражение любым штаммом, включая омикрон. Новый анализ на омикрон, который уже можно сдать в лаборатории СИТИЛАБ, определяет делецию в N-фрагменте гена вируса, специфичную только для варианта омикрона, что делает исследование еще более точным. Код: 99-00-093.

Полимеразная цепная реакция в диагностике вирусных инфекций – это возможность обнаружить малое количество генетического материала возбудителя, многократно размножить его (амплифицировать) и сделать доступным для визуализации. Сначала ищется необходимый участок ДНК, создаются определенные условия для реакции в пробирке, и если он присутствует в образце, то будет размножен и определен.

Как найти необходимый участок? 

При разработке тест-систем для обнаружения вируса необходимо сделать так называемые специфические праймеры, которые во всем многообразии нуклеинового материала (ДНК и РНК) в образце, который взят от пациента, присоединятся только к строго определенным участкам вируса. Нужно представлять, что в мазке со слизистой носа или ротоглотки присутствует большое количество материала от бактерий, собственных клеток, других вирусов и прочего, поэтому разработчики ищут участки, характерные только для нужного вируса. Для разработки праймеров в руках разработчиков оказывается вся генетическая последовательность вируса, а также данные, за какие белки вируса эти участки отвечают, какие участки РНК/ДНК этого вируса могут встречаться у других вирусов и многое другое. То есть вся информация, накопленная по возбудителю их научных исследований.

На старте разработки тест-системы для обнаружения РНК вируса SARS-CoV-2, используемой в СИТИЛАБ, было накоплено достаточно данных по генетической структуре нового вируса, а также уже были предположения о возможных мутациях и фрагментах, которые подвержены мутациям. Было известно, что самым нестабильным участком РНК вируса является спайковый (S), поэтому праймеры для этого участка не делались. Для повышения надежности диагностики в качестве мишеней выбраны три участка генома: специфичные только для коронавируса SARS-CoV-2 участки гена N и гена E, а также консервативный участок гена E, т.е. общий для группы коронавирусов, подобных SARS-CoV (включая SARS-CoV и SARS-CoV-2). Таким образом, ПЦР РНК SARS-CoV-2 в СИТИЛАБ учел возможности мутаций, и появление новых штаммов с мутациями в S-фрагменте никак не отражаются на результате.

Что генетически отличает омикрон? 

Во-первых, наличие большего количества мутаций в S-фрагменте, поэтому те разработчики, которые сделали праймеры для S-фрагмента, оказались зависимы от мутаций, условия для ПЦР не соблюдаются, праймеры «не видят» новые изменения, и результат ПЦР становится ложноотрицательным. 

Во-вторых, появление мутации в относительно стабильном N-фрагменте. У омикрона в N-фрагменте обнаружена специфичная только для него делеция (выпадение части генетического материала), почему он кардинально изменил свои вирулентные свойства и клиническую картину заболевания COVID-19. Тест-система, используемая в СИТИЛАБ, и здесь показала свою надежность, так как при разработке праймеры затрагивают участок, где не появляется делеция, плюс обнаружение генов других участков вируса позволяет подтвердить именно коронавирусную инфекцию и не пропустить возбудитель в образце. Важнейшим фактором ограничения распространения инфекции является быстрое своевременное обнаружение и изоляция заболевшего.

Дополнительный анализ на омикрон, который также можно сдать в лаборатории СИТИЛАБ, дополнительно определяет делецию в N-фрагменте гена вируса, специфичную только для варианта омикрона, что делает исследование еще более точным.

 *Ложноотрицательный результат случается, когда в образце присутствовал возбудитель, но возможности тест-системы или нарушение правил подготовки не позволили его выявить.