Один евро. 20 минут. Эстонские ученые создают новый анализ для выявления вируса

По словам Марта Устава, при поддержке государства работа шла бы быстрее, но в широком смысле речь идет об общемировом деле и возможность заработать есть и в других местах. Фото: Kristjan Teedema / Tartu Postimees

Имеющиеся в использовании анализы на выявление коронавируса SARS-CoV-2 слишком неудобные и дорогие, кроме того, в определенных ситуациях они неточные, сказал профессор биомедицинских технологий Технологического института Тартуского университета, учредитель и руководитель Icosagen Grupp, академик Март Устав в интервью Postimees.

- Почему анализ на выявление коронавируса занимает несколько часов?

- Анализ проходит в четыре этапа. Прежде всего, ватной палочкой берется мазок из носоглотки, материал доставляют в лабораторию. Далее отделяется генетический материал, в данном случае РНК, с которой в свою очередь делают копию ДНК. На четвертом этапе проводится цепная реакция полимерной петли (способ размножения генетической информации – ред.), чтобы выделить из пробы полученную генетическую информацию, позволяющую в итоге прочесть в ответе анализа позитивный он или негативный.

- В чем заключаются недостатки используемых сейчас анализов?

- Анализ подходит для того, что доказать, что насморк-кашель-температура возникли из-за коронавируса. Но формирование симптомов требует времени, поэтому анализ не дает результат сразу после заражения. Когда иммунная система человека обнаруживает в организме вирус, она активизируется и возникает аллергическая реакция, в данном случае это прежде всего температура, насморк и кашель. Люди страдают и умирают, если их иммунная система реагирует слишком активно и, уничтожая вирус, повреждает и собственные органы человека, например, легкие.

Кроме того, нынешние анализы могут показывать как ложнопозитивные, так и негативные результаты. У людей, у которых заражение находится в начальной стадии, то есть вирусы еще не начали массово размножаться в организме, анализ не обязательно покажет наличие вируса. С другой стороны, у тех, чей иммунный ответ убил вирус и у которых больше нет заразного вируса, результат может оказаться ложнопозитивным, поскольку анализ может определить кусочек геномного РНК, а симптомы могли окончательно не пройти.

- Предлагаются и быстрые анализы, которые тоже неточные. Почему?

- Использующиеся сейчас быстрые анализы измеряют возникшие в крови человека в качестве ответа на вирус антитела IgG и IgM, но сам вирус они не определяют. Подходящие для определения вируса антитела нужно развивать.

- Этим вы и занимаетесь. Какие методы больше подошли бы для определения коронавируса?

- Тут есть две возможности. Во-первых, изучить иммунный ответ, возникший в зараженном человеке. Например, мы хотим определить в организме четыре работающие против белков коронавируса молекулы IgM, IgA, IgG и IgE, и сколько их содержится в крови, плазме, сыворотке или тканях, поскольку от их количества зависит фаза заражения и состояние организма. Количество антител дает понять способность организма сопротивляться вирусу. В конце концов, возникающий у человека иммунный ответ, по сути, является единственной возможностью в будущем предотвращать заболевание коронавирусом, поскольку вирус растет только в наших клетках, ну и еще в клетках летучих мышей. Через анализ крови, взятой из пальца, можно было бы доказать, что человек страдает от вируса, если его анализ крови даст четкую ответную реакцию против белков вируса.

Вторая возможность заключается в определении вируса прямыми методами – определять белки вируса, то есть антигены из только что взятой пробы – соскоба или мазка со слизистой.

Мы пытаемся разработать оба метода анализа, которые были бы точнее, быстрее и по разумной цене.

- Инициатива в сфере разработки инновационных лекарственных средств Европейского союза (Innovative Medicines Initiative, https://www.imi.europa.eu/) IMI2 начала прием ходатайств по диагностике и производству лекарств от SARS-CoV-2, планируете ли вы принять участие?

- Да, вместе с зарубежными партнерами мы подадим грантовые ходатайства на развитие как диагностических, так и терапевтических методов. Но подача ходатайства на гранд – это как рыбалка, не обязательно должно повезти, мы не знаем, что предложат конкуренты и чье предложение выберут. Крайний срок подачи заявки – 31 марта.

- Мир ждет более быстрых и точных возможностей анализа, известен ли план создания диагностических анализов?

- Проекты запланированы на три года с промежуточными целями. Наш опыт работы с диагностическими антителами, при помощи которых можно выявлять, например, инфаркт или сепсис, позволяет предположить, что к лету у нас в лаборатории будут готовы произведенные очищенные белки вируса, то есть антигены, которые можно использовать в диагностических анализах и дальнейшей работе по развитию. К лету надеемся получить и кровь некоторых поправившихся после заражения вирусом пациентов, из которой можно выделить мононуклеарные клетки и обнаружить произведенные организмом антитела, которые пригодятся как в диагностике, так и в лечении. Также мы развиваем противовирусные иммунные молекулы у кур и кроликов. К осени первые антитела должны быть произведены и охарактеризованы.

- Сколько создающийся вами быстрый анализ на выявление корнавируса в будущем мог бы стоить?

- Я предполагаю, что стоимость будет около одного евро. Использующийся сейчас в Эстонии метод обходится примерно в 100 евро – комплект анализа стоит 80-85 евро, к которым добавляются расходы на средства индивидуально защиты и логистику.

- Как быстро можно будет получить результат при помощи ваших анализов?

- В идеале было бы получить ответ через 20 минут, сейчас на весь процесс с момента забора пробы до получения ответа, в зависимости от логистики, уходит до суток. Мы сотрудничаем с партнерами, прибор которых благодаря современным технологиям позволяет получать результаты точнее и быстрее. Ключевыми компонентами в этой работе являются белки вируса и чувствительные, быстро работающие антитела.

- Кроме участия в конкурсе грантов, вы участвуете в проектах, связанных с возможностями лечения.

- В проекте, связанном с возможностями лечения, у нас три направления. Во-первых, антитела, которые занимаются нейтрализацией вируса, во-вторых, внутриклеточные лекарства, и, в-третьих, клеточная терапия.

Для всех трех направлений у нас имеются партнеры в Эстонии, Европе, Соединенных Штатах Америки и Канаде. Испытываем на обезьянах, поскольку у нашего французского партнера есть большая колония макак, и у них имеется модель заражения коронавирусом. Мы можем добавить свои терапевтические антитела в модель и посмотреть, действительно ли они препятствуют заражению вирусом.

- Когда вы начали думать над способами анализа и лечения нового коронавируса?

- Сразу, как только вычленили геном вируса, то же самое сделали и другие лаборатории по всему миру. Все понимают, что вопросы анализа и лечения коронавируса требуют быстрых ответов.

- Как изменится повседневная работа вашего предприятия, если новые ходатайства на получение грантов окажутся успешными?

- Обычно мы производим для производителей лекарств белки для развития лекарств от многих болезней, а также терапевтические и диагностические антитела. Поэтому нынешние проекты продолжатся. Если ходатайства на получение грантов окажутся успешными, мы сможем реорганизовать свою работу и нанять новых работников. Часть работы по методу анализа на выявление коронавируса уже сделана, и мы продолжим, вне зависимости от того, получим мы грант или нет, поскольку видим рынок для этой продукции.

- Ходатайства на проекты пишутся наряду с повседневной работой?

- У нас есть отдел развития и планы деятельности, конечно, в зависимости от результатов ходатайств приоритеты могут меняться. Если к следующему сезону вирус мутирует, нужно будет менять и созданные средства диагностики и лечения.

Никто не знает, что произойдет с вирусом SARS-CoV-2. Но если есть информация, в будущем мы сможем находить решения для возникающих вопросов быстрее и дешевле. И предыдущий SARS появился, убил 800 человек и пропал.

Теперь новый вирус пришел от летучих мышей. Может быть, мы освободимся и от него, как освободились китайцы. Конечно, появится и следующий опасный для человека вирус, но мы не знаем, когда.

- Эстония поддерживает вашу работу?

- Мы раньше получали дотацию от Фонда развития предпринимательства. Для коронавируса в Эстонии отдельных мер не предложено. Если бы государство что-то заказало, мы, конечно, были бы готовы этот заказ выполнить.

- Сколько денег нужно на развитие?

- Развитие одного среднего метода диагностики до пригодного для конечного потребителя продукта стоит около одного миллиона евро. С дотациями работа шла бы лучше. На полпути уже возникают промежуточные продукты: белки, антитела, новые методы, на продаже которых можно зарабатывать и частично покрывать расходы на развитие. Нашим рынком является весь мир, а не только Эстония.

От четырех до шести часов

В прошлый четверг было решено расширить забор анализов на выявление коронавируса (при наличии направления от семейного врача) на восемь городов: Таллинн, Тарту, Пярну, Курессааре, Вильянди, Пайде и Кохтла-Ярве.

Проводящая анализ собранных проб лаборатория Synlab в состоянии за один день дать ответы по 600 пробам. В то же время, проводить анализы можно в лабораториях Клиники Тартуского университета, Пярнуской больницы и Ида-Вируской центральной больницы.

Определение негативного результата, по словам исполнительного директора Synlab Райнара Аамиссеппа, требует четырех часов, перепроверка позитивного результата требует еще двух часов. Человек может получить ответ уже на следующий день.

Проведение анализов ограничивают объемы работы, цена и узкие временные рамки, когда нужно получить результат. Поэтому без проведения анализа могут остаться медицинские работники и обслуживающий персонал, которые напрямую соприкасались с зараженными, а также продлевается период карантина у тех, кто еще только ждет проявления симптомов.

Будущие быстрые анализы, которые стоят несколько евро и дают ответ в течение 20 минут, разрабатывает и находящаяся в Тарту биотехологическая фирма Icosagen.

Что есть что?

Антитела, или иммуноглобулины (Ig) – это белки плазмы в белых кровяных тельцах. Их задача заключается в том, чтобы присоединиться и уничтожить вирусы-бактерии-токсины. Антитела делятся на пять классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD.

Иммуноглобулин А – это главное антитело в слюне и слезах, составляющее 10 процентов от общего количества антител. IgA препятствует проникновению микроорганизмов через слизистые, и его увеличение указывает на то, что в организме есть хронические воспаления дыхательных путей.

Больше всего, около 75 процентов антител, составляет IgG, увеличение показателя которого говорит о хронических или аутоиммунных заболеваниях, при которых антитела атакуют сам организм человека. После некоторых заболеваний IgG надолго остаются в крови, поэтому можно создать вакцину. При помощи ослабленного или убитого возбудителя болезни в вакцине призывается появление естественных антител. При следующем соприкосновении с тем же возбудителей болезни антитела уже в состоянии его уничтожить.

IgM составляет шесть процентов всех антител, и увеличение этого показателя указывает на наличие вирусной инфекции. Задачей IgE является обезвреживание токсинов. В нормальном показателе состояния крови общее количество антител IgE и IgD составляет меньше одного процента.