Ложноположительный и ложноотрицательный результат ПЦР: причины ошибок

Получение ложноположительного и ложноотрицательного результата ПЦР — это ситуация, которая может вызвать растерянность и тревогу. Несмотря на то что полимеразная цепная реакция является одним из самых точных и чувствительных методов в современной диагностике, ни один тест не обладает стопроцентной точностью. Ошибки могут возникать на разных этапах: от подготовки пациента и забора материала до лабораторного анализа. Понимание причин этих неточностей помогает правильно интерпретировать результат, избежать лишнего стресса и совместно с врачом выработать верную тактику дальнейших действий.

Что такое полимеразная цепная реакция и почему она считается точным методом

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — это метод молекулярной биологии, который позволяет найти в исследуемом материале (например, в мазке из носоглотки, крови, слюне) крошечные фрагменты генетического материала (ДНК или РНК) конкретного возбудителя — вируса, бактерии или другого микроорганизма. Его уникальность заключается в процессе, называемом амплификацией, то есть многократном копировании искомого участка генома. Даже если в образце присутствует всего несколько копий ДНК или РНК возбудителя, ПЦР-анализ «размножит» их до миллионов, что позволит приборам их обнаружить.

Именно эта высочайшая чувствительность делает ПЦР-исследование «золотым стандартом» для диагностики многих инфекционных заболеваний. Метод обладает и высокой специфичностью: он нацелен на уникальный генетический участок, характерный только для одного конкретного возбудителя, что сводит к минимуму вероятность спутать его с другим. Однако эта же сверхчувствительность может стать и источником ошибок, если на каком-либо из этапов были допущены нарушения.

Ложноположительный результат ПЦР: когда тест ошибочно показывает «да»

Ложноположительным называют результат, при котором тест обнаруживает генетический материал возбудителя, хотя в организме человека активной инфекции нет. Это одна из самых тревожных для пациента ситуаций, которая, к счастью, встречается реже, чем ложноотрицательный результат. Причины могут быть связаны как с лабораторным процессом, так и с состоянием самого пациента.

Основные причины ложноположительных результатов ПЦР-теста:

• Контаминация образца. Это самая частая причина. Микроскопические частицы чужого генетического материала могут попасть в пробирку на любом этапе: во время взятия мазка, при транспортировке или непосредственно в лаборатории. Источником загрязнения может быть другой образец, лабораторные поверхности или даже сам лаборант. Из-за высокой чувствительности метода ПЦР даже одной случайной молекулы ДНК может быть достаточно для получения положительного сигнала.
• Обнаружение «мертвых» фрагментов возбудителя. После перенесенной инфекции в организме, особенно на слизистых оболочках, могут оставаться нежизнеспособные фрагменты вирусов или бактерий. Человек уже не болен и не заразен, но ПЦР-тест все еще будет находить их генетический материал и выдавать положительный результат.
• Неспецифическая реакция. В редких случаях реагенты, используемые в тесте, могут среагировать на генетический материал других, похожих микроорганизмов, не являющихся целью исследования. Современные тест-системы разрабатываются с высокой степенью специфичности, чтобы минимизировать такие перекрестные реакции, но полностью исключить их вероятность нельзя.
• Человеческий фактор. Ошибки могут возникнуть при маркировке пробирок, вводе данных в систему или интерпретации пограничных результатов специалистом лаборатории.

Ложноотрицательный результат полимеразной цепной реакции: когда тест не находит инфекцию

Ложноотрицательный результат — это ситуация, когда у человека есть заболевание, но тест его не обнаруживает. Такой исход более опасен, так как создает ложное чувство безопасности, что может привести к отсутствию необходимого лечения и дальнейшему распространению инфекции. Причины таких ошибок чаще всего связаны с этапами, которые предшествуют лабораторному анализу.

Основные причины ложноотрицательных результатов анализа:

• Неправильное время тестирования. Самая распространенная причина. Если тест сдан слишком рано после заражения (в инкубационном периоде), концентрация возбудителя на слизистых может быть еще слишком низкой для обнаружения. Если же тест сдан слишком поздно, инфекция могла уже «спуститься» из носоглотки в нижние дыхательные пути, и мазок с поверхности окажется неинформативным.
• Нарушение техники взятия биоматериала. Если мазок взят недостаточно глубоко или с недостаточным нажимом, в пробу может попасть слишком мало инфицированных клеток, и тест ничего не покажет.
• Неправильная подготовка пациента. Использование спреев для носа, полоскание горла антисептиками, чистка зубов или прием пищи непосредственно перед сдачей мазка могут механически смыть возбудителя со слизистой или замедлить его активность, что приведет к неверному результату.
• Мутации в геноме возбудителя. ПЦР-тесты нацелены на стабильные участки генома. Однако если вирус мутирует именно в том месте, которое должны распознавать реагенты, тест может его «не увидеть». Разработчики тест-систем постоянно отслеживают такие изменения и обновляют наборы реагентов.
• Нарушение правил хранения и транспортировки. Генетический материал (особенно РНК вирусов) очень чувствителен к температуре. Если образец хранился или перевозился с нарушением температурного режима, РНК может разрушиться еще до начала анализа.

Сводная таблица причин ошибочных результатов ПЦР-теста

Для наглядности можно систематизировать основные причины ошибок в зависимости от типа результата и этапа, на котором они возникают. Эта информация поможет понять, на что следует обращать внимание при подготовке к анализу и интерпретации его итогов.

Как минимизировать риск получения неверного результата анализа

Хотя полностью исключить вероятность ошибки невозможно, пациент может предпринять шаги, чтобы значительно повысить точность исследования. Ответственный подход к подготовке — залог достоверного результата.

Вот несколько ключевых рекомендаций:

• Соблюдайте правила подготовки. Как правило, за 3–4 часа до взятия мазка из рото- и носоглотки нельзя есть, пить, чистить зубы, полоскать рот, курить и использовать спреи или капли для носа. Это необходимо, чтобы не снизить концентрацию возбудителя на слизистых.
• Правильно выбирайте время для теста. Проконсультируйтесь с врачом о наилучшем времени для сдачи анализа, исходя из даты предполагаемого контакта с инфицированным человеком и появления первых симптомов.
• Выбирайте надежную лабораторию. Отдавайте предпочтение медицинским учреждениям с хорошей репутацией и современным оборудованием, которые соблюдают все стандарты проведения анализов.
• Сообщите врачу полную информацию. Расскажите о своих симптомах, дате их появления, возможных контактах и принимаемых лекарствах. Это поможет специалисту правильно интерпретировать любой результат, даже сомнительный.

Что делать при сомнительном результате ПЦР-исследования

Если полученный результат полимеразной цепной реакции вызывает сомнения или противоречит клинической картине (например, есть все симптомы, а тест отрицательный), самое главное — не паниковать и не делать поспешных выводов. Результат ПЦР — это важный, но не единственный инструмент диагностики.

Ваши действия должны быть следующими:

1. Обязательно проконсультируйтесь с врачом. Только специалист может оценить результат в совокупности с вашими симптомами, анамнезом и эпидемиологической обстановкой. Врач примет решение о дальнейшей тактике.
2. Возможно, потребуется повторное тестирование. Врач может порекомендовать пересдать анализ через 24–48 часов. Иногда для большей достоверности используется тест-система другого производителя.
3. Могут быть назначены другие методы диагностики. В зависимости от ситуации могут быть рекомендованы другие исследования, например, тест на антитела (ИФА), компьютерная томография легких или другие анализы, которые помогут подтвердить или опровергнуть диагноз.

Помните, что диагноз ставит не результат анализа, а врач. Задача лабораторной диагностики — предоставить специалисту объективную информацию для принятия клинического решения.

Список литературы

1. Ребриков Д.В., Саматов Г.А., Трофимов Д.Ю. и др. ПЦР «в реальном времени». — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. — 223 с.
2. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. / под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. — Т. 1. — 928 с.
3. Временные методические рекомендации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)». Министерство здравоохранения Российской Федерации. (Актуальная версия).
4. World Health Organization. Laboratory testing for coronavirus disease (COVID-19) in suspected human cases: interim guidance. March 2020.
5. Bustin S. A., Nolan T. RT-qPCR testing in a pandemic: a small step for diagnostics, a giant leap for mankind // International journal of molecular sciences. — 2021. — Т. 22, № 13. — С. 7183.