Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать

Впрочем, есть другой способ оценить, свидетельствует ли результат генетического теста о наличии живого вируса в концентрации, достаточной для заражения. Чтобы выяснить это, необходимо внимательно посмотреть на параметры ПЦР-реакции, при которых был получен положительный сигнал. Так как для выявления РНК SARS-CoV-2 используется не просто ПЦР, а ПЦР в реальном времени, мы не только видим сигнал или его отсутствие по итогам нескольких раундов умножения копируемого фрагмента ДНК, но можем сказать, на каком именно раунде (ученые говорят «цикле») он появился. На каждом цикле количество целевых фрагментов в образце удваивается, и, если их изначально много, полимераза насинтезирует достаточное для выявления число копий быстро, то есть за небольшое число циклов. Если исходно в пробирке было мало нитей вирусной РНК (а значит, и синтезированной с них ДНК), потребуется больше циклов удвоения. Соответственно, если мы видим положительный сигнал, скажем, на 34-м цикле, это означает, что исходно РНК в образце очень мало и человек, вероятнее всего, уже — или еще — не заразен. Появление сигнала на 25-м цикле указывает, что РНК очень много, то есть вылетающие изо рта капли слюны содержат большое количество живого вируса и человек вполне может эффективно заражать окружающих.

Рис. 10. На первой стадии реакции фермент обратная транскриптаза копирует выбранный учеными фрагмент вирусного генома и одновременно переводит его с языка РНК на язык ДНК. Чтобы отграничить целевой участок, ученые используют праймеры — короткие кусочки ДНК, которые прочно прилипают к границам выбранного фрагмента. Полимераза может начать работу, только сев на «склеившуюся» пару праймер-РНК или праймер-ДНК. После того как нужный фрагмент переписан в молекулу ДНК, начинает работать другой фермент — ДНК-полимераза. Она тоже копирует лишь то, что находится между двумя праймерами. В результате образуются сдвоенные кусочки ДНК, состоящие из целевого фрагмента и праймеров. Реакция идет циклами: на каждом сначала сдвоенные кусочки разъединяют, нагревая реакционную смесь, на образующиеся одинарные нити ДНК приклеиваются свободные праймеры, полимераза садится на них и синтезирует новый одинарный кусочек, который оказывается спарен с первым. Реакцию проводят до тех пор, пока в пробирке не накопится заметное количество целевых фрагментов

Цикл, на котором появляется положительный сигнал, называется C(t) — от английского cycle threshold, то есть пороговый цикл. Приведенные выше значения C(t) 25 и 34 взяты не с потолка — это результат анализа большого количества тестов с последующим подсчетом числа копий вирусной РНК и заражением клеток[319]. Иными словами, если положительный сигнал проявился только на C(t)=34 (плюс-минус несколько циклов, в зависимости от конкретного прибора и протокола), в данный конкретный момент тестируемый не заразен. И если у него уже проявились симптомы, то он вряд ли представляет опасность для окружающих, так как максимальное открытие «окна заразности» приходится на период около появления симптомов. Чтобы удостовериться, что первый тест не был ложноотрицательным, имеет смысл повторить анализ через 24 часа, и если C(t) снова будет в районе 34, человек почти наверняка не распространяет вирус. Если за сутки концентрация РНК в глотке не изменилась или упала, значит, организм пациента уже победил вирус либо вирус спустился в нижние дыхательные пути, откуда ему трудно добраться до других потенциальных носителей.

Если результат теста положителен с C(t) около 34, но симптомов у тестируемого нет, то либо они появятся в ближайшее время, либо этот человек относится к загадочной группе асимптоматиков, либо он уже выздоравливает, но на симптомы внимания не обратил, так как они были слабыми. Но в любом случае на момент, когда этот человек сдавал тест, он не представлял опасности для других людей. Чтобы понять, что с ним делать, опять же имеет смысл повторить тест через 24 часа и посмотреть на динамику. Если второй анализ даст положительный сигнал, скажем, на 25-м цикле — вирус активно размножается и пациент находится в опасной для окружающих фазе болезни. Если же второй результат вновь покажет C(t)=34 или вовсе будет отрицательным — пациент не заразен.