Медицинский центр Университета им. Эразма Роттердамского (Роттердам, Нидерланды) – университетская больница и исследовательский центр с длинной и богатой историей. Его всемирно известное Отделение вирусологии занимается изучением вирусов и вызываемых ими заболеваний на молекулярном, индивидуальном и популяционном уровне.
Работа Отделения вирусологии и других аналогичных центров по всему миру делает возможным быстрое выявление и локализацию опасных патогенов. Отделение занимается изучением и мониторингом различных вирусов, в том числе эболы, ВИЧ, гриппа, герпеса и кори, а также вирусов, вызывающих такие болезни, как тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС) и ближневосточный респираторный синдром (БВРС).
Центр также помогает выявлять новые и возникающие патогены, потенциально опасные для человека, которые в силу ряда факторов, таких как глобализация, изменение условий землепользования и изменение климата, появляются все чаще. Продолжающаяся уже четвертый год пандемия COVID-19 и недавняя чрезвычайная ситуация в области здравоохранения, имеющая международное значение, связанная с оспой обезьян – это лишь два примера широких последствий зоонозных болезней – то есть болезней, передающихся от животных – для нашего глобализованного общества.
Мы попросили д-ра Richard Molenkamp, специалиста по клинической молекулярной вирусологии в Отделении вирусологии, рассказать нам о своей работе, с особым вниманием к теме пандемии COVID-19.
Как давно вы работаете в Медицинском центре Университета им. Эразма Роттердамского и чем именно занимаетесь?
Я работаю здесь уже четыре с половиной года. Я занимаюсь молекулярной диагностикой – иными словами, анализом маркеров в геноме вирусов для диагностики и мониторинга болезней и обеспечения клинических специалистов данными для выбора наиболее эффективных методов лечения.
Я также работаю с референс-центрами для ряда вирусов. Медицинский центр Университета им. Эразма Роттердамского имеет статус сотрудничающего референс-центра ВОЗ по исследованию арбовирусов и геморрагической лихорадки (арбовирусы – это вирусы, которые передаются с комарами, клещами и другими членистоногими). Сотрудничающий центр работает, в частности, с новыми и возникающими инфекционными болезнями, в том числе и с коронавирусными инфекциями. Отделение вирусологии также является одной из референс-лабораторий по кори и краснухе для Европейского региона ВОЗ и национальным референс-центром по гриппу и возникающим вирусным инфекциям.
Чем занимается Отделение вирусологии?
Мы занимаемся исследованиями и диагностикой – и всем, что с этим связано. Мы стремимся к тому, чтобы наша деятельность максимально способствовала охране здоровья человека. У нас крупный центр: здесь работают 200–300 человек, от врачей, которые работают с пациентами, до ученых и лаборантов, которые занимаются собственно диагностикой и научными исследованиями.
Расскажите о процессах выявления, характеризации и диагностики вирусов.
В зависимости от конкретных задач диагностики, мы определяем геномный материал вируса методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), с копированием, амплификацией и выявлением цепочек рибонуклеиновой кислоты (РНК), которые образуют геномный код вируса.
Мы также проводим секвенирование, чтобы определить точную последовательность генетической информации в цепочках РНК. Это делается для определения и характеризации вируса – например, для того чтобы определить, способны ли мутации вируса повлиять на эффективность противовирусной терапии.
С помощью серологического анализа антител мы можем определить, был ли пациент инфицирован вирусом ранее. Наконец, с помощью анализа культур вирусов мы можем получить ответы на очень узкие диагностические вопросы.
Какую роль играли лаборатории Медицинского центра в тестировании на вирус SARS-CoV-2 – патоген, который вызывает COVID-19?
С первых дней пандемии – с января 2020 г. – наш центр, вместе с другими сотрудничающими центрами ВОЗ, провел валидацию ПЦР-теста, созданного в лаборатории клиники "Шарите" в Берлине (Германия), который впоследствии стал стандартным методом выявления вируса SARS-CoV-2 во всем мире.
Начиная с третьей недели января 2020 г. мы занимаемся тестированием на вирус SARS-CoV-2. С этого времени мы предоставляем консультации ВОЗ и взаимодействуем с другими сотрудничающими центрами ВОЗ по всему миру, обмениваясь информацией о вирусе и о методах лабораторной диагностики.
В Нидерландах тестирование первоначально проводилось только для случаев с подозрением на инфекцию и только если человек в последнее время ездил в Китай, а потом еще и в Италию. Однако в конце февраля первые случаи COVID-19 стали выявляться и в нашей стране. С тех пор мы начали проводить тестирование в плановом порядке. Мы сотрудничаем с Национальным институтом общественного здравоохранения и окружающей среды (RIVM) – наши лаборатории проводят взаимную валидацию результатов тестирования.
Впоследствии тестированием стали заниматься больше больничных лабораторий, и до августа 2020 г. мы оставались единственной лабораторией, проводящей тестирование, в районе Роттердама – до тех пор, пока не стало понятно, что объемы тестирования необходимо наращивать.
В настоящее время мы главным образом проводим плановое тестирование для пациентов, которые поступают в нашу больницу, а также для наших медицинских работников, с целью недопущения распространения COVID-19 и для защиты кадровых ресурсов здравоохранения.
Во время пандемии мы наблюдали возникновение новых вариантов вируса. Кажется ли вам удивительным то, как меняется и эволюционирует этот вирус?
Нет. Наш опыт и прежние исследования коронавирусов, а также других вирусов, геном которых представлен РНК, говорят о том, что определенные вариации и эволюция вируса SARS-CoV-2 не являются чем-то необычным. Вместе с тем, в отличие от других вспышек, во время этой пандемии мы могли непосредственно отслеживать эволюцию вируса, что стало возможным благодаря эффективным новым технологиям секвенирования в режиме реального времени. Сейчас мы располагаем беспрецедентными объемами генетических данных о вирусе SARS-CoV-2. Это означает, что мы можем намного эффективнее выявлять новые варианты вируса и отслеживать их распространение в режиме реального времени.
Привел ли рост заболеваемости COVID-19 к изменению режима тестирования в вашем центре?
Конечно. В начале пандемии мы делились образцами с лабораторией RIVM и совместно проводили тестирование и валидацию, используя ручные системы ПЦР-тестирования и вместе обсуждая результаты. Эта система работала, пока число случаев оставалось небольшим, но потом, когда получение подтвержденного результата стало занимать больше 24 часов, такой процесс уже не мог обеспечивать текущие потребности.
Благодаря созданию и внедрению автоматизированных систем сейчас мы сообщаем результаты тестирования для населения примерно через 12 часов, и лаборатории занимаются обработкой образцов круглосуточно. При потребности в очень быстром получении результата – например, если отделение неотложной помощи переполнено и для того, чтобы поместить пациента в общую палату, нужен отрицательный тест – мы проводим быстрое молекулярное исследование и получаем результат в течение часа. Это дорогостоящие тесты, которые применяются только в очень редких и особенно срочных случаях.
Какое значение имеет ваша работа для контроля и прекращения пандемии?
На протяжении всей пандемии мы оказываем услуги тестирования для людей с легкими симптомами заболевания для контроля распространения вируса среди населения. Когда стали появляться вакцины, мы начали изучать их эффективность, особенно на фоне возникновения новых вариантов вируса
Мы также изучаем эффективность противовирусных препаратов применительно к новым вариантам вируса. Вся эта работа вносит вклад в создание новых, более эффективных вакцин и противовирусных препаратов
Можно ли сказать, что государство, органы здравоохранения и население в целом в полной мере осознают ту роль, которую лаборатории играют в изучении болезни, осуществлении эпиднадзора и проведении тестирования? Что нужно для того, чтобы сделать вашу работу более заметной?
Работа лабораторий часто остается незаметной, и нас порой воспринимают как нечто само собой разумеющееся. Мне часто кажется, что общество, разработчики политики и даже некоторые врачи думают, что лаборатория – это просто какая-то машина, которая по нажатию кнопки выдает результат
Но наша работа намного сложнее. Лаборатории могут эффективно работать только при условии непрерывного накопления опыта и знаний. Без специализированных лабораторий и необходимого финансирования для обеспечения их работы и развития мы практически ничего не будем знать о болезнях, о динамике инфекции и о наилучших способах профилактики и лечения. Пандемия COVID-19 продемонстрировала это на практике, ведь многие ответные меры принимались именно на основании данных, полученных от специализированных лабораторий, таких как наша
В целом, лаборатории пытаются – и довольно успешно – рассказывать обществу о своей деятельности: мы публикуем отчеты о своей работе, общаемся с прессой, информируем партнеров. Вместе с тем, научная коммуникация – это отдельная дисциплина, и я считаю, что эти умения и навыки очень важны для нового поколения работников лабораторий.