Як в Центрі громадського здоров’я досліджують вірус SARS-CoV-2?

За два роки пандемії COVID-19 громадськість неабияк поглинулась у вивчення вірусів, зокрема коронавірусу. Адже поява нових варіантів штамів, які за класифікацією ВООЗ спричиняють занепокоєння,  призводить деколи до підвищення захворюваності, посилення карантинних норм, нових правил в’їзду до країни. 

Визначення “Дельта” та “Омікрон” стали буденними в наших щоденних діалогах. Але як їх визначають і  які потрібні лабораторні потужності для цього?  Спробуємо відповісти на ці запитання нижче. 

Як виявляють мутації та нові варіанти вірусу SARS-CoV-2?

Виділення і виявлення. Для більшості це просто синоніми. В лабораторному середовищі — це різні поняття. Якщо ви запитаєте: “Чи виділяють в нашій референс-лабораторії штам “Дельта?”, то відповідь буде — ні. Але якщо ви запитаєте: “А можете підтвердити варіант “Дельта?”, то відповідь буде — звичайно, різними методами. 

Переклад з англійської призводить до таких комунікаційних каламбурів. Дослідження, пов’язані з виділенням вірусу та подальшої роботи з ним, повинні проводитися в лабораторії з рівнем біологічного захисту BSL-3/4. Проте інші методи дослідження вірусів дозволяються нам визначати варіанти вірусу SARS-CoV-2. 

Виділення (Viral culture) — спосіб лабораторного виділення вірусів на культурі клітин. Це лабораторна методика, при якій матеріал, що містить вірус, розміщують у різних клітинних лініях, які вірус, що тестується, здатний заразити. 

Такої потужності лабораторії класу біобезпеки BSL-3/4 є в Японії, США, Великій Британії, Німеччині тощо. 

Сьогодні, аби визначити варіант вірусу SARS-CoV-2 на території України, використовують методи, не пов’язані з виділенням вірусу на культурі клітин, це:

• Полімеразно-ланцюгова реакція (ПЛР) — виявлення наявності вірусу за допомогою спеціальних тест-систем, які пройшли державну реєстрацію; 
• Геномне секвенування за допомогою секвенатора, який є в Центрі. 

Цими методами референс-лабораторії діагностики ВІЛ/СНІДу, вірусологічних та особливо небезпечних патогенів Центру громадського здоров'я і визначає варіанти штамів вірусу. Тому можемо зазначити, що в Україні є потужності визначати наявність вірусу SARS CoV-2 та його варіантів.

Геномне секвенування 

Геном вірусу розрізають на дуже дрібні частини, ці частини завдяки реагентам і спеціальному обладнанню (секвенатору), вивчають і визначають зміни у геномі вірусу. 

Це необхідно для вивчення штамів і субтипів циркулюючих вірусів на тій чи іншій географічній території, яким чином вірус розповсюджується чи відбуваються виділення мутації в геномі вірусу та визначення шляхів імпортування збудника — з якої країни він походить.

Результати цієї роботи опубліковуються у відкритих базах даних, наприклад, GISAID — глобальна наукова ініціатива, яка забезпечує доступ до геномних даних вірусів грипу і SARS-CoV-2.

Полімеразно-ланцюгова реакція. ПЛР

Точність методу полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) складає 98-100%, якщо техніка забору біоматеріалу та його транспортування не були порушені.

Цей метод використовує принципи молекулярної біології. Його суть полягає в застосуванні особливих ферментів, які багаторазово копіюють фрагменти нуклеїнових кислот збудників хвороби, які знаходяться в пробах біоматеріалу.

Історія

У квітні 2020 року вчені розшифрували геном вірусу SARS-CoV-2, тож у світової спільноти з’явилася можливість відстежувати його мутацію. Це досить складний, тривалий і дорогий процес. Щоб зафіксувати мутацію, потрібно дослідити вибірку зразків — кожен зразок окремо. 

На сьогодні виявлено, що з 2020 року і до сьогодні на території України циркулюють варіанти виділення штамів вірусів, які віднесено до глобальної генетичної лінії В, що походить з Китаю. Як і кожна інша лінія, генетична лінія В має різновиди. Так, в Україні відзначено такі генетичні варіанти: В.1; В.1.1; В.1.1.1; В.1.5; В.2; В.1.1.7 «Альфа», В.1.617.2 «Дельта» та B.1.1.529 “Омікрон”.

Чому це так важливо вивчати вірус? 

Усі віруси, SARS-CoV-2 не виняток, змінюються та адаптуються, тобто мутують. Більшість змін не впливають на властивості вірусу. Однак деякі мутації можуть призвести до змін властивості вірусу, наприклад, збільшити його здатність до поширення, змінити контагіозність. Деякі мутації вірусу можуть впливати на ефективність вакцин і терапевтичних препаратів, засобів діагностики або інших медико-санітарних і соціальних заходів.