Биотехническая гонка. Как ученые разрабатывают тесты на антитела к коронавирусу
Пока весь мир сидит на карантине — между учеными развернулась настоящая гонка. Каждая лаборатория стремится быстрее остальных разработать эффективный тест на антитела к коронавирусу. Это позволит оценить реальные масштабы пандемии и определить людей, которые раньше других смогут выйти из карантина. А еще это приносит много денег. Издание Bloomberg выпустило большой материал о том, как идет разработка тестов на антитела. Мы выбрали главное.
Почему нужны тесты на антитела
В январе медицинский директор немецкой компании PharmAct AG Гюнтер Бургард прочитал о распространении нового коронавируса в Китае. Он собрал свою команду, чтобы выяснить можно ли применить их платформу для инъекционного забора крови. Берлинская компания использует маркеры крови, чтобы обнаружить все — от сердечных приступов до ранних признаков диабета. Они получают результаты менее чем за 20 минут. Использование этого опыта для поиска антител к COVID-19 оказалось вполне возможным.
Спустя 4 месяца тестовый набор PharmAct AG за $40 стал одним из инструментов, который помогает правительствам и ученым оценить реальные масштабы пандемии.
Тесты на антитела к коронавирусу помогут определить людей, которые выработали иммунитет. Это, например, позволит понять, кто из них может выйти из карантина и начать восстанавливать экономику. Но такую технологию создать сложнее, чем базовые диагностические тесты. Судя по результатам в Великобритании и Испании — новые инструменты оказались ненадежными. Это ставит вопрос об отрицательном влиянии гонки на качество тестов.
PharmAct получила серьезный репутационный ущерб после поступления в продажу их тестов в марте. Один немецкий вирусолог рассказал журналистам, что использовал этот тест в эпицентре заражения коронавирусом. Он сказал, что тест не обнаружил заболевание в двух третях случаев.
Иллюстрация теста от компании PharmAct
Бургард не согласился с вирусологом. По его словам, тест не может выявить коронавирус на ранней стадии, поскольку людям только предстоит выработать антитела. Также он считает, что выборка вирусолога была слишком маленькой. Сейчас PharmAct работает над улучшением теста. Миллионы их тестов уже заказали за пределами Германии. По оценкам Бургарда, тест надежен более чем в 99% случаев.
По сравнению с диагностическими, тесты на антитела легче производить и использовать. У них меньше компонентов. Эти тесты часто не требуют участия высококвалифицированных лабораторных техников.
Недавно швейцарский гигант Roche Holding AG заявил, что в начале мая представит собственную версию теста на антитела. Уже к июню месячный объем производства может достичь десятков миллионов.
Как работают тесты
10 января китайские исследователи опубликовали последовательность генома нового коронавируса. Это позволило ученым проанализировать его молекулярную структуру, которая включает в себя около 29 идентифицируемых белков.
Создатели тестов на антитела в основном сосредоточились на двух. Первый — шиповидный белок, придающий короновидную форму вирусу. Также их интересует нуклеокапсид, состоящий из нуклеиновой кислоты и оболочки, которая ее окружает.
Когда человек заражается COVID-19, его иммунная система вырабатывает антитела, чтобы нейтрализовать белки вируса. Надежный тест должен содержать выращенные в лаборатории белки, которые максимально похожи на настоящие.
При этом разработчикам тестов нужно решить — выращивать их самостоятельно или покупать у поставщиков. Последний вариант выглядит привлекательнее, поскольку он быстрее и дешевле. Но есть риск получить плохую партию белков для теста. В итоге ученые могут заметить проблему только спустя несколько недель, и это поставит под угрозу результаты. PharmAct начинала с покупки белков, но теперь производит большую часть самостоятельно.
Самое сложное — доказать, что тест работает. Для этого ученые используют образцы крови заболевших коронавирусом и здоровых людей. Если тест способен определить «положительные» образцы, то считается высокочувствительным. Также если он может идентифицировать «отрицательные», то его называют конкретным. Это значит, что тест видит разницу между антителами против COVID-19 и другими коронавирусами.
По словам сооснователя датской BluSense Diagnostics Марко Донолато, большинство разработчиков тестов заявляют, что при правильном использовании их продукты работают с 99% точностью.
В действительности, они не настолько эффективны в руках неопытных специалистов, которые часто работают в далеко не идеальных условиях.
В ближайшие недели швейцарский Фонд для инновационных и новых диагностических средств выпустит обзор десятков тестов на антитела. Пока продукт PharmAct не войдет в их число. Но организация продолжит изучать новые тесты.
Преподаватель Уорикской медицинской школы Джеймс Гилл достаточно емко описал, каким должен быть продукт: «Если ваш тест упадет с лестницы в больнице, останется на прилавке в жаре Найроби и случайно утонет в реке Америки, выдержит все это и даст точный результат, то ваша лаборатория заработает кучу денег».