How do you know if you have a virus? - Cella Wright

Переводчик: Редактор: Anna Pecot

A new virus emerges and spreads like wildfire.

Новый вирус появляется

и начинает распространяться со скоростью растительного пожара.

Чтобы локализовать очаг инфекции,

In order to contain it,

researchers must first collect data about who’s been infected.

учёным прежде всего необходимо собрать сведения об инфицированных.

Two main viral testing techniques are critical:

Для этого они используют два основных метода диагностики:

one tells you if you have the virus

один помогает определить, болеете ли вирусом сейчас,

and the other shows if you’ve already had it.

второй устанавливает, болели ли вы им раньше.

So, how exactly do these tests work?

Как же проводятся эти анализы?

PCR, or polymerase chain reaction testing,

В время ПЦР-диагностики, или полимеразной цепной реакции,

targets the virus’s genetic material in the body

изучается генетический материал вируса в организме,

and is used to diagnose someone who is currently infected.

что помогает поставить больному диагноз.

Yet, this genetic material may be present in such imperceptible amounts

Однако этого генетического материала может оказаться так мало,

that actually detecting it is difficult.

что его будет сложно распознать.

This is where PCR comes in:

На помощь приходит ПЦР —

it’s widely used to amplify genetic information to large enough quantities

этот широко распространённый метод диагностики помогает амплифицировать

генетическую информацию до таких размеров,

that it can be readily observed.

что она становится легко распознаваемой.

To develop a PCR test for a never-before-seen virus,

Чтобы разработать ПЦР-анализ для нового вируса,

researchers first sequence its genetic material, or genome,

учёные прежде всего секвенируют генетический материал вируса, или геном,

and identify regions that are unique to that specific virus.

с целью идентификации фрагментов, характерных только для этого вируса.

PCR then targets these particular segments.

Затем начинается целенаправленная работа с этими фрагментами.

A PCR test begins by collecting a sample:

При проведении ПЦР-диагностики сначала делается забор материала:

это может быть кровь для анализа на вирусы гепатита,

this can be blood for hepatitis viruses, feces for poliovirus,

кал для проверки на полиовирус

and samples from the nose or throat for coronaviruses.

или мазок со слизистой оболочки полости носа и ротоглотки

для тестировании на коронавирус.

The sample is taken to a central laboratory

Затем образцы материала отвозят в центральную лабораторию,

where PCR is performed to test for the presence of the virus’ genome.

где методом ПЦР выявляется наличие или отсутствие вирусного генома.

Genetic information can be encoded via DNA or RNA.

Генетическая информация вируса может быть закодирована как в ДНК, так и в РНК.

HPV, for example, uses DNA, while SARS-CoV-2, the cause of COVID-19,

Например, вирус папилломы человека является ДНК-содержащим;

в то же время SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19,

uses RNA.

относится к группе РНК-вирусов.

Before running the PCR, the viral RNA— if present—

Перед началом ПЦР вирусная молекула РНК, если таковая имеется,

must be reverse transcribed to make a strand of complementary DNA.

методом обратной транскрипции превращается в комплементарную молекулу ДНК.

Researchers then run the PCR.

Затем проводится непосредственно ПЦР.

If the virus is present in the sample, its unique regions of genetic code

Если в материале присутствуют молекулы вируса,

комплементарные праймеры распознают

will be identified by complementary primers and copied by enzymes.

специфические фрагменты его генетического кода,

и благодаря ферментам начнётся процесс репликации.

One strand of DNA becomes hundreds of millions,

Из одной цепочки ДНК получатся сотни миллионов,

which are detected using probes marked with fluorescent dye.

которые будут детектированы с помощью флуоресцентно меченых ДНК-зондов.

If the PCR machine senses fluorescence,

Если ПЦР-анализатор установит присутствие флуоресцентного красителя,

the sample has tested positive for the virus,

это будет означать, что анализ положительный,

meaning the individual is infected.

то есть человек инфицирован.

Immunoassays, on the other hand,

Другой метод диагностики — иммуноанализ —

tap into the immune system’s memory of the virus,

полагается на иммунологическую память о вирусе

showing if someone has previously been infected.

и помогает установить, был ли человек ранее инфицирован этим вирусом.

They work by targeting virus-specific antibodies generated by the immune system

Он выявляет специфические антитела к вирусу, вырабатываемые иммунной системой

during infection.

при заражении.

These are specialized classes of proteins

Антитела представляют собой особый класс белков,

that identify and fight foreign substances, like viruses.

распознающих и атакующих чужеродные вещества, такие как вирус.

Иммуноанализ может выявить наличие иммуноглобулинов G —

Immunoassays may detect IgG antibodies, the most abundant class,

наиболее часто встречаемых в кровотоке антител,

and IgM antibodies, the type that’s first produced in response to a new infection.

а также иммуноглобулинов M,

образующихся первыми при попадании в организм новой инфекции.

The presence of IgM antibodies suggests a recent infection,

Присутствие иммуноглобулинов M указывает на недавнее инфицирование,

but since it can take the body over a week to produce a detectable amount,

но поскольку выработка того содержания,

которое может быть детектировано, занимает около недели,

they’re unreliable in diagnosing current infections.

этот метод не подходит для диагностики текущих заболеваний.

Meanwhile, IgG antibodies circulate for an extended period after infection;

В то же время иммуноглобулины G

дольше сохраняются после перенесённой инфекции.

their presence usually indicates that someone was exposed and recovered.

Их присутствие обычно указывает на то,

что человек когда-то был инфицирован, но уже выздоровел.

Before the immunoassay,

При проведении иммуноанализа

health professionals draw blood from an individual.

производится забор крови.

This sample then comes into contact with a portion of the virus of interest.

Затем образец крови подвергается воздействию антигенов выявляемого вируса.

If the body has, in fact, been exposed to the virus in the past,

Если человек переболел вирусной инфекцией,

the body’s virus-specific antibodies will bind to it during the test.

специфические к вирусу антитела свяжутся с антигеном вируса.

This reaction produces a change in color, indicating that the sample tested positive

При этом изменится цвет реагентов,

указывая на то, что результат анализа положительный,

and that the individual has been exposed to the virus.

то есть человек перенёс вирусное заболевание.

Immunoassays are especially important

Иммуноанализ играет особо важную роль

when it comes to retroactively diagnosing people

в ретроспективной диагностике —

установлении, был ли человек ранее инфицирован без постановки диагноза.

who were infected but went untested.

And there’s exciting potential for those who have developed immunity to a virus:

Было установлено, что те, кто переболел и выработал к вирусу иммунитет,

in some cases, their blood plasma could be used as treatment

в некоторых случаях могут стать донорами плазмы крови для лечения

in people who are currently fighting it.

тех больных, кто ещё не оправился от заболевания.

Учёные продолжают совершенствовать методы ПЦР и иммуноанализа,

PCR and immunoassays are always in the process

of becoming more accurate and efficient.

стараясь сделать их более точными и эффективными.

For example,

Например,

innovations in PCR have led to the use of self-contained testing devices

было изобретено автономное ПЦР-устройство,

благодаря которому результаты становятся известны уже в течение часа.

that relay results within one hour.

Digital PCR, which quantifies individual pieces of target DNA,

Цифровая ПЦР позволяет вести подсчёт мишеней ДНК,

shows promise in further boosting accuracy.

что даёт надежду на то, что диагностика вскоре станет ещё более точной.

And although immunoassays are difficult to develop quickly,

И несмотря на сложности разработки иммуноанализа,

researchers in Singapore were able to create one for SARS-CoV-2

учёные в Сингапуре смогли создать тест для диагностики SARS-CoV-2

even before COVID-19 was declared a pandemic.

ещё до того, как была объявлена пандемия COVID-19.

These tests— along with the scientists who develop them

Сами диагностические методы,

учёные, разрабатывающие их,

and the health professionals who administer them—

и медики, в чьи обязанности входит проведение тестов,

are absolutely essential.

играют важную роль.

And when deployed early, they can save millions of lives.

И при ранней диагностике они могут спасти миллионы человеческих жизней.