Репродукция вирусов. Репродукция +РНК-вирусов. Пикорнавирусы. Репродукция пикорнавирусов.

Новый коронавирус SARS-CoV-2, вызвавший пандемию несколько месяцев назад, пока недостаточно изучен. Ученые только постигают, чем лучше лечить COVID-19, какие осложнения он может вызвать, к каким отдаленным последствиям для здоровья привести. Однако диагностирование патологии вопросов практически не вызывает. Метод ПЦР, так называемый золотой стандарт в выявлении инфекций, оказался эффективен и в отношении этого возбудителя.

Семейство коронавирусов и их классификация

Возбудителем COVID-2019 является определенный класс вирусов. Вирусы относятся к инфекционным агентам (паразитам), которые, проникая в клетки организма хозяина (человека, животного, растения), становятся причиной заболевания. В зависимости от структуры различают разные виды вирусов: РНК-содержащие и ДНК-содержащие, которые в свою очередь вызывают различные типы заболеваний. Именно вирусы могут быть причиной респираторных, многих желудочно-кишечных, неврологических и других инфекционных процессов. Коронавирусы, о которых пойдет речь дальше, принадлежат к классу РНК-содержащих вирусов, вызывающих респираторные заболевания [1].

Коронавирусы (Coronaviridae) – это довольно большой перечень вирусов, которые способны вызывать инфекционный процесс после попадания в чувствительные клетки животных и человека, с широким спектром респираторных синдромов разной степени тяжести. По антигенным и генетическим свойствам различают 3 основных группы коронавирусов. В 1 и 2 группу входят вирусы, патогенные для млекопитающих, в 3 группу – патогенные для птиц. Вирусы, патогенные для человека, представлены как в первой, так и во второй группе.

Свое название они получили из-за характерного вида вирусной частицы при электронной микроскопии – белковые шипы обрамляют вирусную частицу наподобие зубцов в короне. С помощью этих поверхностных шипов, которые представляют собой поверхностный рецепторный белок S, коронавирус связывается с рецепторами на клеточной мембране. Они захватывают «самозванцев» с «короной», после чего вирус с легкостью проникает внутрь клетки. Жизненный цикл всех коронавирусов примерно одинаковый. При сравнении SARS-CoV-2 (возбудитель COVID-2019) и SARS-CoV-1 показано, что первый характеризуется большим сродством с рецепторами, вследствие чего инфицирование происходит значительно быстрее. Это отличие делает его крайне опасным.

Проникая внутрь клетки, вирус начинает собирать свои белки на рибосоме, которая не может определить, является ли это РНК вируса или полезных для клетки белков. Уникальность коронавирусов состоит в том, что их геном представлен линейной несегментированной однонитевой РНК. Размер генома коронавирусов – наибольший среди всех РНК – содержащих вирусов. Из-за этого бороться с ними намного сложнее, чем с более простыми агентами [2] [3] [4].

Читайте также:  Бессимптомный коронавирус: как определить

Современная классификация вирусов довольно сложная. Если говорить отдельно о семействе Coronaviridae, то оно, наряду с Arteriviridae и Roniviridae, входит в отряд Nidovirales (вирусы, которые содержат однонитевую РНК). Что касается разновидностей коронавирусов, то на январь 2020 года ученым были известны, как минимум, 40 видов [3]. Большинство из них впервые были обнаружены в 1930-х годах у домашних птиц. У животных они вызывают респираторные, неврологические, печеночные и желудочно-кишечные заболевания. Впервые коронавирусы человека были выделены и М/ Бино в 1965 году от пациента с острым ринитом [5].

Семейство Coronaviridae делится на 2 подсемейства:

  • Coronavirinae;
  • Torovirinae.

Особый интерес для вирусологов представляет семейство Coronavirinae, которое включает 4 рода вирусов:

  • Альфа-;
  • Бета-;
  • Гамма-;
  • Дельта-коронавирусы

Род Betacoronavirus считается наиболее опасным для человека. Он содержит 4 подрода:

  • A (включает бетакоронавирус 1 – BetaCoV 1, коронавирус человека – HCoV HKU1, коронавирус мышиных – MCoV, коронавирус кроликов – RbCoV HKU14);
  • B (SARS-CoV);
  • C (MERS-CoV, коронавирус нетопырей – Pi-BatCoV HKU5, косолапых кожанов – Ty-BatCoV HKU4);
  • D (коронавирус ночных крыланов – Ro-BatCoV HKU9).

Torovirinae включает 2 рода вирусов:

  • Torovirus;
  • Bafinivirus.

Переносчиками большинства известных на сегодня коронавирусов являются млекопитающие.

Тонкости метода

В ПЦР-диагностике много нюансов, объясняет Алексей Чемерис. В лаборатории для научных целей выявляют даже единичные копии вирусного генома в образце, при массовом применении чувствительность обычно на порядки ниже.

"Из-за случайных мутаций генома праймеры могут не сработать, если однонуклеотидные замены или даже более значительные изменения генома вируса пришлись как раз на эти участки. Вероятность невысока, но она есть", — отмечает ученый.

Возможны сбои при ручных операциях, которых не так много. Одна из них — извлечение вирусной РНК из образца. Автоматический экстрактор нуклеиновых кислот стоит довольно дорого, поэтому обычно эту процедуру доверяют лаборанту. Редко, но ложноположительные результаты случаются, в том числе из-за особенностей ПЦР или загрязнения образца.

Читайте также:  Какими путями передается гепатит С?

Чаще всего, однако, проблемы возникают до того, как пробирка попала в лабораторию. Вот что пишут авторы статьи в журнале "Вестник Росздравнадзора": "В настоящее время имеются неопровержимые доказательства того, что преаналитическая фаза является основным источником ошибок в лабораторных исследованиях, когда они используются для диагностических или исследовательских целей". Они публикуют целый список нарушений, ведущих к ложноотрицательным результатам.

Ключевой этап — подготовка к исследованию. "За три часа до анализа нельзя есть, пить, курить и полоскать рот. Дело в том, что коронавирус поражает клетки слизистой оболочки дыхательных путей. Проникая в них, он начинает размножаться, накапливается на их поверхности. Но есть еще и эпителиальные клетки, которые часто обновляются. Вместе с водой, едой и избытком слюны при курении и жевании жвачки эпителиальные клетки попадают в пищевод. В результате вероятность обнаружить вирус в мазке падает практически до нуля", — комментирует Тамара Силкина, врач клинической лабораторной диагностики, директор по лабораторным технологиям "Гемотеста".

Не менее важна процедура взятия биоматериала. Если неверно выбрать точку для мазка, например, из-за кашля или рвотного рефлекса, на зонд может не попасть достаточное количество клеток. На результат также влияют нарушения технологии хранения, транспортировки образцов.

"Цена ошибки очень высока — процент выявляемости коронавирусной инфекции снизится, а скорость ее распространения вырастет. Люди, получившие ложноотрицательные результаты, будут чувствовать себя спокойно, выходить в общественные места и контактировать с окружающими", — уточняет представитель "Гемотеста".

Ключевой этап — подготовка к исследованию. "За три часа до анализа нельзя есть, пить, курить и полоскать рот. Дело в том, что коронавирус поражает клетки слизистой оболочки дыхательных путей. Проникая в них, он начинает размножаться, накапливается на их поверхности. Но есть еще и эпителиальные клетки, которые часто обновляются. Вместе с водой, едой и избытком слюны при курении и жевании жвачки эпителиальные клетки попадают в пищевод. В результате вероятность обнаружить вирус в мазке падает практически до нуля", — комментирует Тамара Силкина, врач клинической лабораторной диагностики, директор по лабораторным технологиям "Гемотеста".

Читайте также:  Атопический дерматит у собак

Не менее важна процедура взятия биоматериала. Если неверно выбрать точку для мазка, например, из-за кашля или рвотного рефлекса, на зонд может не попасть достаточное количество клеток. На результат также влияют нарушения технологии хранения, транспортировки образцов.

"Цена ошибки очень высока — процент выявляемости коронавирусной инфекции снизится, а скорость ее распространения вырастет. Люди, получившие ложноотрицательные результаты, будут чувствовать себя спокойно, выходить в общественные места и контактировать с окружающими", — уточняет представитель "Гемотеста".

РАЗМЕРЫ ВИРУСОВ.

Величина вирусов варьирует от 20 до 300 нм (1 нм = 10-9 м). Практически все вирусы по своим размерам мельче, чем бактерии. Однако наиболее крупные вирусы, например вирус коровьей оспы, имеют такие же размеры, как и наиболее мелкие бактерии (хламидии и риккетсии), которые тоже являются облигатными паразитами и размножаются только в живых клетках. Поэтому отличительными чертами вирусов по сравнению с другими микроскопическими возбудителями инфекций служат не размеры или обязательный паразитизм, а особенности строения и уникальные механизмы репликации (воспроизведения самих себя).

Кому необходим ПЦР-тест на коронавирус

Есть несколько основных категорий лиц, которые считаются приоритетными:

  • бывшие в контакте с людьми, у которых впоследствии был подтвержден COVID-19;

  • больные пневмонией;

  • обнаружившие у себя симптомы гриппа или ОРЗ после визита в неблагополучные регионы или очаги повышенного заражения;

  • граждане старше 65 лет с признаками простуды;

  • состоящие в группе риска по состоянию здоровья: онкологические больные, с хроническими патологиями сердца, сосудов, легких, эндокринной системы;

  • прошедшие курс лечения от COVID, которым требуется подтверждение выздоровления.

Перечисленным группам исследование должно проводиться в рамках ОМС. Другие желающие провериться на наличие SARS-CoV-2, могут сделать это в лабораториях платно. Необходимые для исследования тестовые системы производятся только в научно-исследовательских институтах, имеющих государственную лицензию.