• USD Бирж 72.84 +0.12
  • EUR Бирж 86.55 +0.3
  • CNY Бирж 11.27 -0.03
  • АЛРОСА ао 130.76 +-0.22
  • СевСт-ао 1797.4 -10.2
  • ГАЗПРОМ ао 287.75 -1.66
  • ГМКНорНик 25448 -130
  • ЛУКОЙЛ 6322 +-13
  • НЛМК ао 258.22 -2.1
  • Роснефть 547.5 +-3.3
  • Сбербанк 307.42 +-0.58
  • Сургнфгз 32.58 +-0.09
  • Татнфт 3ао 494.1 -0.7
  • USD ЦБ 73.02 73.14
  • EUR ЦБ 86.77 86.99
24 декабря 2020
Международный взгляд на точность тестирования на COVID-19
В международных сличительных испытаниях, проводимых под эгидой Международного бюро мер и весов (BIPM), приняли участие четыре российских научных организации. Всего в испытаниях участвовали специалисты из 16 стран мира: 21 национальный метрологический институт и экспертная медицинская лаборатория. Как результат — компетенции и измерительные возможности российских ученых в количественной оценке РНК возбудителя COVID-19 подтверждены на высшем уровне точности.
Редакция «Эксперт Северо-Запад» обратилась за комментариям о сути исследования к экспертам, которые просто и понятно разъяснили нам масштаб происходящего и объяснили, почему специалисты из России — молодцы.
От России в международных сличениях участвовали: НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева Минздрава России; РНИМУ им. Н. И. Пирогова Минздрава России и ВНИИМС Росстандарта (совместный проект); ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (организация Росстандарта). Задача исследования — с применением высокоточных методов измерить содержание фрагментов вирусного генома, на определение которых направлен основной объем тестов, диагностирующих коронавирус SARS-CoV-2.
часть 1
Беседа с Денисом Ребриковым
Мы обратились к Денису Ребрикову — эксперту в области методов молекулярной биологии и генной инженерии д.б.н., профессору РАН, проректору по научной работе РНИМУ им. Н. И. Пирогова.
Денис Ребриков. Фото: «Росстандарт»
— Денис Владимирович, поделитесь вашем видением участия России в подобном исследовании с позиции эксперта в области методов молекулярной биологии, генной инженерии и расскажите на основе самых простых примерах, что такое стандарт и почему он так важен?
— Дело в том, что для некоторых параметров не существует таких стандартных единиц измерения, как метр или грамм. В частности, когда микробиологи измеряют количество микроорганизмов, например, вирусов, существуют десятки методов, которыми можно измерить их содержание в образце: ПЦР, секвенирование, подсчёт заражённых клеток и так далее. Чтобы установить «истинное» содержание вируса — контрольный образец рассылают по разным лабораториям и предлагают измерить теми методами, которые есть. Затем организатор усредняет результаты таких измерений и считает это истинным значением для данного образца. Таким образом, можно создать стандартный образец.
Наличие стандартного образца, в свою очередь, позволяет проводить контроль качества работы множества лабораторий по всему миру, определять чувствительность и специфичность используемых ими тест-систем.
Подобные сличения неоднократно проводились для большинства известных людям вирусных инфекций. Настало время провести сличение и в отношении нового коронавируса SARS-CoV-2, Организаторами был выбран общепринятый мировой подход в виде мультицентрового исследования рассылаемого контрольного образца. Так делали для ВИЧа, для гепатитов, для большинства вирусов, которыми мы болеем.
— Почему практические международные исследования так важны и чем мы можем гордиться по результату проведения данного?
— Подобные исследования дают два ответа: уточнённую характеристику измеряемого контрольного образца и одновременно оценку лаборатории, проводившей тест: какие лаборатории и как умеют определять коронавирус, какими методами. В данном сличении организаторы исследования рекомендовали международные реагенты, но при этом участникам не запрещено было использовать любые другие подходы и реагенты. Мы использовали как международные реагенты, так и собственные разработки.
По итогу — Россия вошла в тройку стран (из 16 стран, участвовавших в исследовании), обладающих собственными реагентами для количественного определения новой коронавирусной инфекции. Это означает, что Россия не просто умеет измерять коронавирус, но и производит собственные реагенты, показавшие очень достойный результат в сличении.
Отрасль так называемой ДНК-диагностики: анализ микробов, инфекций человека по ДНК, по генетическому материалу — исторически очень сильна в России. Возможно, это связано с тем, что в Советском Союзе были достаточно сильные молекулярно-биологические и микробиологические институты, которые и стали основой для возникновения коммерческих предприятий, выпускающих оборудование и диагностические тесты для такого вида анализов. Отрасль ДНК-диагностики в РФ среди медицинских отраслей, пожалуй, самая сильная с точки зрения отечественного производства. Здесь и реагенты, и оборудование, и кадры — все отечественное. В России существует два десятка компаний, которые эффективно разрабатывают и производят реагенты для ДНК-диагностики. Также есть несколько компаний, производящих оборудование для таких исследований. Получается, что на сегодня рынок по реагентам на 100% отечественный и по оборудованию — более, чем на 60%.
Отрасль ДНК-диагностики в РФ среди медицинских отраслей, пожалуй, самая сильная с точки зрения отечественного производства. Здесь и реагенты, и оборудование, и кадры — все отечественное.
— Денис Ребриков
С точки зрения диагностики коронавируса — мы сработали очень оперативно и качественно. Россия оказалась одним из основных лидеров в мире. Через неделю от информации по геному коронавируса у нас уже были тесты. Дополнительное время понадобилось только на то, чтобы зарегистрировать их в Росздравнадзоре в качестве медицинских изделий. Сама система создания новых тестов на любые инфекции прекрасно работает в России. Мы даже экспортируем российские аппараты и реагенты для ПЦР-диагностики в Европу, ряд стран Латинской Америки и Ближнего Востока (в том числе и тест-системы на SARS-CoV-2). Отчасти именно по этой причине так хорошо прошло сличение — Россия один из лидеров в области ПЦР-диагностики и в ходе исследования это безоговорочно подтвердилось.
часть 2
Беседа с Алёной Кулябиной
Современные лабораторные технологии исследования состава и свойств биологических материалов напрямую связаны с эффективностью оказания дальнейшей медицинской помощи, прежде всего, ее высокотехнологичных видов. Результаты международных пилотных сличений еще раз подтвердили, что качество измерений в сфере клинической лабораторной диагностики может достигаться за счет их прослеживаемости к эталонной базе.
Участники пилотных сличений отмечают, что в долгосрочной перспективе проведенные исследования в области измерений количества вирусного возбудителя COVID-19 будут способствовать формированию общей основы для обеспечения точности аналогичных методов молекулярной диагностики, применяемых, в том числе, при определении устойчивости к противовирусным и антибактериальным препаратам или диагностики онкологических заболеваний. Что значит термин «сличение» мы уточнили у метролога с огромным опытом работы — Алены Кулябиной, начальника лаборатории метрологического обеспечения биологических и информационных технологий ФГУП «ВНИИМС», к.т.н., эксперта в области метрологии и метрологического обеспечения биоанализа, физико-химических измерений:
Алена Кулябина. Фото: «Росстандарт»
— Объясните, пожалуйста, с позиции своей экспертизы просто и доступно суть прошедших сличительных испытаний под эгидой Международного бюро мер и весов (BIPM)?
—  «Сличение» — это сравнение измерительных и калибровочных возможностей национальных метрологических институтов стран мира. В рамках состоявшегося исследования страны-подписанты метрической конвенции сличали между собой свои калибровочные и измерительные возможности.
Что из себя представляет сличение? Организатор (в данном случае, это LGC (Великобритания), NIM (Китай), NIBSC (Великобритания) и NIST (США) под эгидой BIPM) рассылает в разные институты и лаборатории стран мира неизвестный образец. И дает определенные данные, например, что это сыворотка крови человека или некий раствор и в нем содержится SARS-CoV-2. Как исследователи мы знаем матрицу — сыворотка крови (или раствор) и анализируемый компонент — SARS-CoV-2. И в данном случае имеем цель — максимально точно, насколько это возможно, с помощью наших приборов, методов, специалистов определить уровень содержания SARS-CoV-2 в образце. Сколько его там: одна молекула, тысяча, миллион. И все, кто заявился к участию в исследовании, производит измерения образца, с помощью тех знаний, умений, навыков и оборудования, которое есть в наличии.
— Получается, что во всех странах таким образом формируется единая измерительная система?
—  Немного сложнее. Смотрите, каждая страна, понятно, оснащена по-своему. Но, как правило, когда речь идет о конкретном измерении конкретного аналита, (как показали эти сличения), львиная доля участников применяет один и тот же метод, несмотря на разницу модификации оборудования, которое при этом используется. В этом исследовании участвуют специалисты, которые занимаются подобными изменениями годами, десятилетиями и естественно, у них есть общепринятый профессиональный опыт и методика. Например, это как измерять стол с помощью линейки — самый простой способ, который выберет большинство специалистов в мире в независимости от страны присутствия — так и измерять количество копий с помощью real time ПЦР — единственный нормальный и самый распространенный способ. В ходе исследования большинство участников из разных стран мира, не сговариваясь, используют все один и тот же метод (как получилось в нашем исследовании), но выполняют эти измерения на своих приборах, устанавливают свои условия измерений — подстраивают метод под конкретную измерительную задачу.
— И получается такой международный обмен опытом, мы учимся, они учатся, как можно это делать.
— Да, именно. Целью этих сличений был еще и момент выбора самого лучшего — референтного метода измерений: каждая страна может использовать свой собственный метод — какой захочет, хоть с помощью линейки будет измерять длину молекулы ДНК. Организаторы в лице международного бюро по мерам и весам, в рамках исследования хотели выяснить шкалу мнений ученых в разных странах — кто как считает правильным определять концентрацию вируса в образце и, кто способен делать это максимально точно. Участие в исследовании было открытым — любой специалист или организация могли поддержать эту работу. Точно так же, как и в других странах — от России принимали участие в исследовании не только метрологи, но и медики, коллективы коммерческих лабораторий, которые просто выполняют анализы на ковид — им тоже было интересно себя попробовать, предложить свой вариант, опробовать свои диагностические тесты. От нашей страны, например, заявителями были также 2 организации Минздрава, которые выступили с инициативой участия наряду с экспертами национальных метрологических институтов.
— Как это будет развиваться по вашему мнению? Какие перспективы в дальнейшем?
— Знаете, есть такое метафорическое выражение «Нет пророков в своем отечестве», так вот мы очень надеемся, что клинико-диагностические лаборатории во всех регионах страны, в которые мы с вами ходим сдавать тесты на коронавирус, воспримут информацию о том, что у нас в России такие пророки, которые могут уже передавать свой опыт по точному определению мировому сообществу, есть и они признаны сегодня на уровне результата исследования в лице участников из организаций Минздрава, специалистов института ВНИИМС (Москва) и ВНИИМ им. Д. И. Менделеева в Санкт-Петербурге. Кроме того, практический результат исследования в том, что у нас идентификация коронавируса в дальнейшем будет еще более точная, и мы сможем гораздо увереннее говорить о вирусной нагрузке и определять степень поражения организма. На самом деле, перспективы просто огромные. Конечный итог — изменение качества и точности диагностических тестов, которые применяются для того, чтобы определить, есть у человека ковид и, как следствие, улучшение качества нашей жизни.
Практический результат исследования в том, что у нас идентификация коронавируса будет еще более точная и мы сможем увереннее говорить о вирусной нагрузке и определять степень поражения организма.
— Алена Кулябина
— А почему в самом начале пандемии было так много ложноположительных, ложноотрицательных тестов?
— В том числе и потому что не было основы для сравнения. В результате этого международного сличения появился базис для сравнения. Мы теперь достоверно знаем, что метод, с помощью которого мы максимально точно можем определить содержание вируса в пробе, это метод Droplet Digital PCR, то есть цифровая капельная ПЦР. 20 из 21 участника использовали именно этот метод. Что еще интересно по результатам этих сличений, что разброс результатов, которые получили все страны, оказался беспрецедентно мал, всего лишь 40%. В биологии при постановке этого метода — а это самый точный метод — разброс исчисляется порядками — разница между результатами может составлять десятки и сотни раз. А здесь всего 40%. Мы уложились меньше чем в один порядок. Такой прекрасный результат получился потому, что участвовали высококлассные специалисты, лучшие в своей стране, на очень хорошем оборудовании и с большим опытом в этой области.
— А что касается вывода на уровне управленческих характеристик и опыта международного взаимодействия экспертов, который можно сделать по результатам исследования? Что важно отметить как результат?
— Это первый — даже на международном уровне — опыт крайне положительного и слаженного взаимодействия на уровне организаций Минздрава и Росстандарта, в условиях пандемии. Уверена, что и дальше нужно идти в этом направлении по пути тесного сотрудничества и совместной работы. Мы друг друга очень сильно дополняем. Мы, метрологи, даем инструменты, не в смысле «железа», а методическом и я бы даже сказала философском смысле — в смысле обеспечения прослеживаемости измерений, создания методик измерений, которые могут помочь медикам достигать лучшей точности результатов измерений в клинико-диагностических лабораториях. Когда врач видит достоверные результаты анализов, которым он может доверять, а не отличающиеся в разы от лаборатории к лаборатории, то он может обоснованно опираться на эти результаты при постановке диагноза. В своей работе мы метрологи изо всех сил хотим помочь врачам, потому что все работаем на одно и то же дело — улучшение качества жизни населения, качества диагностики. Мы можем в этом помочь, потому что занимаемся метрологией и измерениями всю жизнь.
Дмитрий Лиознов
исполняющий обязанности директора ФГБУ НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева, ведущий научный сотрудник лаборатории вирусных гепатитов, доктор медицинских наук
«Появление нового коронавируса SARS-CoV-2 определило острую потребность в разработке тестов для его идентификации и диагностики заболевания COVID-19. Но вопросы достоверности тестов — их специфичности и чувствительности — являются ключевыми для практического клинического применения. Проведенное совместное исследование является важным шагом на пути к гармонизации методов измерения содержания РНК SARS-CoV-2 и его результаты, несомненно, будут востребованы при разработке новых и совершенствовании имеющихся ПЦР-тест-систем».
Представленные результаты не только согласовались друг с другом, но и совпадали с результатами альтернативных методов, имеющих прослеживаемость к единицам величин Международной системы SI. Такая масштабная демонстрация эквивалентности результатов количественной оценки РНК вируса, вызывающего COVID-19, позволит значительно повысить надежность тестирования и будет способствовать эффективному противодействию пандемии.
Антон Пронин
член-корреспондент Метрологической Академии, руководитель ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, сертифицированный эксперт-метролог и аудитор систем менеджмента качества
«Созданная в институте лабораторная инфраструктура позволяет выполнять высокоточные измерения количественных показателей содержания нуклеиновых кислот, ДНК и РНК. Успешное участие в международных сличениях по измерениям содержания фрагментов геномов РНК-содержащих вирусов SARS-CoV-2 и ВИЧ-1 подтверждают возможности российским метрологов разрабатывать стандартные образцы, обеспечивающие достоверность результатов в лабораторной медицине».
Под руководством А.Н. Пронина проведено более 150 испытаний средств измерений военного назначения широкой номенклатуры, включая испытания уникальных измерительных систем образцов вооружения и военной техники, промышленных комплексов опасных производств
Алена Кулябина
руководитель лаборатории биоинформационных технологий ВНИИМС Росстандарта
«Использование стандартных образцов позволит повысить уровень точности тестов, выполняющих роль эталона. С их помощью можно подтвердить соответствие теста заявленному уровню чувствительности и специфичности, то есть когда тест и его специфичный набор реагентов, идентифицируют именно SARS-CoV-2, а не любые вирусы семейства коронавирусов».
Участники пилотных сличений также отметили, что в долгосрочной перспективе проведенные исследования в области измерений количества вирусного возбудителя COVID-19 будут способствовать формированию общей основы для обеспечения точности аналогичных методов молекулярной диагностики, применяемых, в том числе, при определении устойчивости к противовирусным и антибактериальным препаратам или диагностики онкологических заболеваний.