1.5 Лабораторна діагностика
При постановці діагнозу "гепатит С" необхідно враховувати наступні найбільш важливі фактори:
показники активності печінкових ферментів;
наявність чи відсутність маркерів інфікування вірусом гепатиту С (ВГС) і іншими гепатотропними вірусами;
дані епідеміологічного анамнезу;
результати клінічного обстежання пацієнта.
Тільки комплексний облік даних факторів дозволяє з високим ступенем надійності діагностувати це захворювання (Laverdant, 1989).
Це дає можливість:
виявити осіб з наявністю ВГС для зниження рівня посттрансфузіонного гепатиту С;
постановка діагнозу і розмежування гострого і хронічного гепатиту С;
прогноз захворювання;
призначення, оцінка і прогноз ефективності проведеної терапії;
вивчення широти поширення ВГС у популяції і різних групах населення.
Основою лабораторної діагностики гепатиту С є знання про ВГС, його реплікації, інформація про динамік появи і зникнення маркерів інфікування, а також сучасні імунохімічні і молекулярно-біологічні методи детекції антигенів, антитіл і нуклеїнових кислот. (Yuasa, 1991)
ВИЗНАЧЕННЯ АНТИ-ВГС. У 1989 році група дослідників фірми "Chіron Corporatіon" під керівництвом Q-L.Choo здійснила клонування РНК ВГС і одержала імунореактивні олігопептиди, що вступають у реакцію з антитілами, що циркулюють у крові хворих хронічним гепатитом "ні А, ні В". Ці олігопептиди стали основою діагностичних препаратів для виявлення антитіл до ВГС (Лакина, 2000)
КОНФОРМАЦІЙНІ ТЕСТИ. Для розмежування ложнопозитивних зразків і зразків, дійсно утримуючі антитіла до ВГС, розроблені додаткові (Supplemental) тести. Найбільше часто в цих тестах використовується принцип імуноблота, коли на нітроцеллюлозной мембрані адсорбуються у виді окремих смуг антигени, кодовані різними зонами РНК ВГС. Анти-ВГС взаємодіють з адсорбованими антигенами за допомогою мічених ферментом антитіл проти Іg людини з наступної їх детекціею за допомогою субстратного комплексу (Prince, 1996).
ВИЗНАЧЕННЯ Іg АНТИ- ВГС. В даний час створені і промислово випускаються діагностичні набори для виявлення Іg анти-ВГС На етапі конструювання діагностичних наборів були створені набори для ИФА, основою яких були пептиди, кодовані різними регіонами РНК ВГС . Вибір був зупинений на пептиді, кодованому Core регіоном РНК ВГС і виявленні антитіл до нього класу Іg (Исаева, 2001)
ВИЗНАЧЕННЯ АНТИГЕНІВ ВГС. Можливість визначення антигенів ВГС привертала увагу дослідників відразу ж після відкриття вірусу. Принципова можливість їхнього тестування була продемонстрована К. Krawczynskі зі співавторами, що імуногістохімічно знайшли в печіночній тканині антигени ВГС, довівши специфічність імунофлюоресцентного випромінювання. Застосування поли- і моноклональних антитіл до різних антигенів ВГС установило наявність ВГС core Ag, антигенів, кодованих NS3 і NS4 зонами РНК ВГС, у ядрі і цитоплазмі гепатоцитів, у 60-90% хворих хронічним ВГС.Однак подальші дослідження продемонстрували, що антигени ВГС удається знайти менш чим у 5% печіночних клітин (Букринская, 1996).
Установлені:
можливість визначення Core Ag ВГС у сироватці та плазмі крові;
специфічність виявлення Core Ag ВГС;
наявність осіб з циркулюючим антигеном у крові серонегативних по анти-ВГС;
часте (90,3%) виявлення Core Ag ВГС у сироватках крові з наявністю анти-ВГС і РНК ВГС;
пряма кореляція між концентрацією РНК ВГС і виявленням Core Ag ВГС;
Визначено, що Core Ag ВГС удається виявляти в 83% випадків (n=24) наступного дня після першого виявлення РНК ВГС і задовго (у середньому 26 днів) до появи анти-ВГС.
МЕТОДИ ВИЯВЛЕННЯ РНК ВГС. Сучасний етап лабораторної діагностики гепатиту С можна охарактеризувати як етап початку широкого застосування молекулярно - біологічних методів виявлення РНК ВГС. Переважна більшість методів виявлення нуклеїнових кислот було апробовано для виявлення РНК ВГС. Принципам конструювання діагностичних препаратів і їхньому застосуванню для детекції вірусних ДНК чи РНК присвячене значна кількість літературних оглядів, опублікованих як у вітчизняних, так і закордонних виданнях. Усі ці методи можна розділити на двох груп, в основі яких лежить застосування принципів гібридизації без ампліфікації обраної ділянки нуклеїнової кислоти та з їх ампліфікацією, що дозволяє значно підвищити здатність методу.
МЕТОД ГІБРИДИЗАЦІЇ заснований на з'єднанні мічених гібрідізаціонних зондів (генноінженерні чи синтетичні молекулярні структури, що містять у собі нуклеотидні послідовності, комплементарні обраним ділянкам РНК). Облік результатів здійснюють по інтенсивності сигналу, що надходить від мітки в складі комплексу, що утворився.
При гепатиті С цей метод виявлення РНК ВГС насамперед знайшов застосування для її ідентифікації безпосередньо в гепатоцитах, у тестах що позначаються - іn sіtu hіbіdіzatіon. Можливість безпосередньої детекції РНК ВГС у тканині дозволила знайти її в мононуклеарних клітках крові, клітках слинних залоз і інших тканин організму хворого гепатитом С (Моминалиев, 2000).
МЕТОД ГІБРІДІЗАЦІЇ, ЯКИЙ ЗАСТОСОВУВАЛИ ДЛЯ ДЕТЕКЦІЇ РНК ВГС, дозволяє продемонструвати наявність негативних (реплікативних) ланцюгів РНК ВГС, що свідчить про активну реплікацію вірусу.
Метод полімеразної ланцюгової реакції - у даний час найбільш широко застосовуваний методичний прийом, що лежить в основі практично всіх молекулярно-біологічних методів детекції РНК ВГС. Причому, визначення РНК ВГС можливе як у якісному, так і кількісному варіанті, що особливо важливо для призначення, моніторингу й оцінки ефективності застосовуваної терапії.
Як основні варіанти методу можна виділити:
полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР);
лігазну ланцюгову реакцію;
NASBA;
ТМА (Реакція транскрипційно-опосередкованої ампліфікації, Transcrіptіon-medіated amplіfіcatіon). У його основі лежить багатоцикловий процес, що нагадує природну реплікацію нуклеїнової кислоти, причому кожен цикл складається з послідовних етапів.
З досліджуваного матеріалу (сироватка, плазма крові, печінковий біоптат) виділяється РНК ВГС. З огляду на те, що нуклеїнова кислота ВГС представлена РНК, а для ампліфікації необхідна молекула кДНК, за допомогою ферменту - зворотної транскриптази, відбувається утворення одноланцюгових молекул кДНК ВГС. На наступному етапі до визначеної ділянки кожного з ланцюгів кДНК ВГС приєднуються т. з. праймери - короткі олігонуклеотиди, комплементарні відомим нуклеотидним послідовностям. Порівняння первинної структури 5'UTR області геному різних ізолятів ВГС виявило їхню незначну мінливість (між генотипами, гомологія нуклеотидів - 92-98%, а у середині генотипу 98-99%).
Далі, за допомогою ферменту ДНК-залежної ДНК полімерази відбувається синтез нових ділянок ДНК. В даний час як джерело цього ферменту найчастіше використовують бактерії Thermophіlus termus (Tth-полімераза) чи Thermophіlus aquatіcus (Taq-полімераза). Володіючи термостабільністю в присутності іонів марганцю і магнію, цей фермент може бути одночасно використаний для синтезу комплементарних одноланцюгових молекул кДНК ВГС і ампліфікації обраних ділянок кДНК. На завершальному етапі одного циклу реакції, за допомогою ДНК полімерази відбувається синтез нових ланцюгів комплементарних кДНК ВГС. Багаторазове повторення циклів реакції призводить до накопичення фрагментів кДНК ВГС, що можливо зареєструвати за допомогою електрофорезу в поліакриламідному гелі з наступною візуальною детекцією чи із застосуванням гібридизації з олігонуклеотидними зондами, що збільшує чутливість і специфічність застосовуваних діагностичних препаратів. Застосування праймерів, мічених ферментами, дозволяє проводити облік результатів ПЛР за допомогою імуноферментного аналізу.
ЛІГАЗНА ЛАНЦЮГОВА РЕАКЦІЯ виявлення РНК BГ.(LCR).
Метод заснований на здатності ферменту "ДНК- залежної ДНК-лігази" зшивати (лігувати) розриви фосфодіефірного зв'язку в ДНК у присутності АТФ і іонів Mg2+. Так само як і при проведенні "класичної" ПЛР для виявлення РНК ВГС, перший етап LCR - зворотна транскрипція з одержанням кДНК ВГС. Далі ДНК-лігаза здійснює зв'язування двох пар праймерів (комплементарних 5' некодованій зоні РНК ВГС), що надалі ампліфікуються. Детекція продуктів ампліфікації LCR здійснюється за допомогою обліку реакції антитіло-антиген-антитіло. Кожний із двох праймерів мітиться різним гаптеном. Перший з них захоплюється антитілами, адсорбованими на мікрочастинках. Після процедури промивання за допомогою другої пари антитіл, мічених флуоресцентною міткою, відбувається їхня виборча взаємодія з гаптеном в ампліфікаційному продукті з наступним проведенням субстратної реакції й обліком на флюориметрі.
Чутливість цього методу складає близько 200 копій РНК ВГС у мл, що дозволяє його використовувати для рішення різних клініко-діагностичних задач.
NUCLEІC ACІDS SEAQUENCENCE AMPLІFІCATІON - NASBA - метод детекції РНК ВГС заснований на одночасній дії трьох ферментів: зворотної транскриптази вірусу мієлобластоми птахів, РНК-ази Н и РНК-полимерази Т7. На відміну від RT PCR на першому етапі не проводиться зворотна транскрипція РНК ВГС. За допомогою використаних ферментів вдається одержати більш 109 копій ділянки кДНК ВГС протягом 90 хвилин. Можливість проведення реакції при невеликих температурах (+41 С) значно спрощує роботу і дозволяє відмовитися від устаткування, що забезпечує циклічні зміни високих температур. Облік результатів реакції здійснюється за допомогою електрохемілюмінісценції. Незважаючи на те, що по своїй чутливості NASBA близька до RT PCR, метод широко не використовується для виявлення РНК ВГС. В даний час проводиться розробка варіанту методу, що сполучить принципи проведення NASBA і "Real-tіme RT PCR".
КІЛЬКІСНЕ ВИЯВЛЕННЯ РНК ВГС. Для оцінки концентрації РНК ВГС застосовують кількісний варіант ПЛР. Спочатку концентрацію РНК ВГС намагалися охарактеризувати порядковими величинами, наприклад "+","++" і т. д., що візуально відбивають інтенсивність смуг, отриманих при електрофорезі продуктів ампліфікації, чи ж методом кінцевих розведень, по наявності позитивного результату в кінцевій крапці титрування. Труднощі стандартизації всіх етапів ПЛР не дозволяють об'єктивно оцінити концентрацію РНК ВГС, що приводить до істотних помилок трактування отриманих результатів [Масалова, 2000].
В даний час результати дослідження виражають у кількісних одиницях: кількість копій РНК ВГС, що містяться в 1 мл, в абсолютному чи логарифмічному вираженні (log 10). Виходячи з того, що концентрація виявленої РНК ВГС відбиває кількість вірусних часток, даний показник позначають як "вірусний еквівалент (eq)", з додаванням приставки k (кілограм, тисяча) чи М (мільйон). Ще одним способом вираження кількості вірусних часток є їхні вагові еквіваленти. Комітет експертів ВООЗ по біологічній стандартизації виготовив "міжнародний стандартний зразок", що містить РНК ВГС (ліофільно висушена сироватка крові, що містить РНК ВГС 1-го генотипу), концентрація якої виражена в міжнародних одиницях (ІU/m).
Спеціальні коефіцієнти дозволяють перераховувати отримані показники концентрації в міжнародні одиниці.
Для визначення концентрації РНК ВГС застосовують практично усі варіанти ПЛР. При цьому до діагностичних препаратів пред'являється ряд специфічних вимог, найважливішим з який є лінійність результатів, тобто збільшення сигналу реєстрованої реакції при збільшенні концентрації РНК ВГС у досліджуваному зразку. Застосування внутрішніх стандартів з різним вмістом РНК ВГС дозволяє уникнути багатьох методичних помилок, що можуть відбитися на кінцевому результаті реакції.
ПЛР У РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ ("Real-tіme RT PCR") - один з найбільш перспективних варіантів кількісного методу виявлення РНК ВГС. Принцип методу полягає в здатності гідролізувати послідовності кДНК у напрямку 5'-і-і 3'. У реакції застосовується спеціальний зонд, мічений двома флуоресцентними барвниками, що мають близькі максимуми поглинання і флюоресценції. При наявності продуктів ампліфікації Tag-полімераза розщеплює зонд, що приводить до запобігання переносу енергії від однієї молекули барвника до інший, і тим самим запобігає вихіду кванта світла. Спеціальний прилад здійснює облік реакції і математичне моделювання кінетики флюоресценції на кожнім етапі реакції, що дозволяє одержати інформацію про вихідну концентрацію РНК ВГС.
Відмінною рисою "ПЛР у реальному часі" вважають можливість одержувати інформацію про наявність РНК ВГС безпосередньо в процесі реакції, що дозволяє зменшити час аналізу в сполученні з високою чутливістю і лінійністю одержуваних результатів. [Bukh, 2000].
МЕТОДИ ГЕНОТИПУВАННЯ РНК ВГС. Визначення приналежності ВГС до визначеного генотипу і субтипу знайшло своє застосування для рішення не тільки чисто наукових, але й практичних питань. Наприклад: пошук джерела інфекції під час спалахів гепатиту С чи прогнозування ефективності застосовуваної терапії.
"Золотий стандарт" генотипування ВГС - безпосереднє визначення первинної структури РНК ВГС із його наступним філіпченковим аналізом, що дозволяє чітко охарактеризувати даний ізолят вірусу [Kondo, 1993].
Незважаючи на точність одержуваного результату, метод безпосереднього секвенирування не використовується в практичній охороні здоров'я через технічні складності проведення дослідження і високої вартості робіт. Разом з тим наявність інформації про первинну структуру РНК ВГС є референтним методом генотипування, а наявність приладів для автоматичного секвенирування спрощує одержання результату. В даний час у більшості випадків для генотипування РНК ВГС застосовуються методи, засновані на використанні ПЛР із типоспецифічними праймерами. Гібридизація ампліфікованих продуктів із адсорбованими геноспецифічними зондами (з 5'-нетрансльованої зони РНК ВГС), адсорбованими на нітроцелюлозній мембрані.
Методичний арсенал визначення генотипів ВГС не обмежується перерахованими вище способами і містить у собі різноманітні методи:
генотипування на основі аналізу профілів рестрикції ампліфікованих продуктів. Продукти ампліфікації фрагментів РНК ВГС (NS5 область РНК ВГС) розщеплюються рестриктазами. Фрагменти, що утворилися, розрізняються по довжині в залежності від наявних усередині них сайтів рестрикції, по яких йде розщеплення. Результати електрофорезу і їхнє порівняння дозволяють ідентифікувати генотип ВГС у досліджуваному зразку. Порівняння результатів генотипування з даними секвенирування продемонструвало високий рівень збігу результатів - 95% [Ильина, 2000].
Генотипування на основі методу оцінки конформаційного поліморфізму одноланцюгових фрагментів ДНК. Як об'єкт дослідження обраний 5'-нетрансльований регіон РНК ВГС, що має мінімальний набір нуклеотидних варіацій, що відрізняють генотипи друг від друга. Цей факт визначає можливість застосувати загальні праймери при генотипуванні.
СЕРОТИПУВАННЯ Анти-ВГС стало можливим завдяки дослідженням P. Sіmmonds зі співавторами, який встановив наявність антитіл, спрямованих до генотипспецифічних епітопів, інформація про які кодована NS4 зоною РНК ВГС.
Серотипування анти- ВГС у порівнянні з генотипуванням РНК ВГС має такі переваги, як простота проведення реакції і більш низька вартість. Разом з тим, цей метод ні в якому разі не може замінити генотипування. Результати серотипування анти-ВГС свідчать про типову приналежність анти-ВГС при поточній чи раніше перенесеній інфекції. У деяких випадках (найбільше часто в хворих гемофілією) реєструється одночасне виявлення анти-ВГС різних підтипів, що може свідчити про множинне інфікування різними субтипами і генотипами ВГС. Крім того, у пацієнтів з гепатитом С на фоні вираженого імунодефіцитного стану РНК можуть бути єдиним маркером, що унеможливлює проведення серотипування [Мукомолов, 1999].
0 комментариев