تشخیص و شناسایی آزمایشگاهی ویروس
تشخیص و شناسایی آزمایشگاهی ویروس مجموعهای از روشها است که برای تأیید وجود ویروس در نمونه بالینی یا محیطی، شناسایی نوع ویروس و تعیین ویژگیهای آن به کار میرود. این حوزه شامل کشت کلاسیک، سنجشهای ایمونولوژیک (سرولوژیک)، تکثیر اسید نوکلئیک، میکروسکوپی و تحلیل مبتنی بر توالی است و هم تشخیص بیمار منفرد و هم نظارت در سطح جمعیت را پشتیبانی میکند.
Definition
تشخیص و شناسایی آزمایشگاهی ویروس شامل تکنیکهای آزمایشگاهی است که وجود، هویت و ویژگیهای یک ویروس را در یک نمونه مشخص میکند، از کشت و سنجش ایمنی گرفته تا تکثیر اسید نوکلئیک، میکروسکوپی و تحلیل توالی.
Scope
این بخش خواننده را با خانوادههای اصلی روشهای شناسایی ویروسی و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر آشنا میکند: رشد ویروس در کشت سلولی، سنجشهای ایمنی آنتیبادی و آنتیژن، تکثیر مولکولی مانند PCR و RT-PCR، مشاهده میکروسکوپی و ایمونوفلورسانس، و تحلیل فیلوژنتیک توالیهای ویروسی. این یک مرور کلی مرجع و آموزشی از روششناسی است، نه یک راهنمای پروتکل یا منبعی برای توصیههای مدیریت بالینی.
Sub-topics
Core questions
- آیا ویروسی در این نمونه وجود دارد، و اگر بله، کدام ویروس؟
- آیا شناسایی باید ویروس را هدف قرار دهد (آنتیژن، ژنوم، ذره) یا پاسخ ایمنی میزبان را (آنتیبادیها)؟
- هر روش چه حساسیت، ویژگی و زمان پاسخدهی را ارائه میدهد و چگونه اینها با یکدیگر مبادله میشوند؟
- نتایج شناسایی چگونه میتوانند در زمینه زمانبندی عفونت و کیفیت نمونه تفسیر شوند؟
Key concepts
- شناسایی مستقیم در مقابل غیرمستقیم
- حساسیت و ویژگی تحلیلی
- اثر سیتوپاتیک در کشت سلولی
- شناسایی آنتیژن و آنتیبادی
- تکثیر اسید نوکلئیک
- آستانه چرخه و بار ویروسی
- دوره پنجره و سر و کانورژن
- نظارت و تایپ مولکولی
Mechanisms
روشهای شناسایی به دو منطق کلی تقسیم میشوند. روشهای مستقیم ویروس یا اجزای آن را نشان میدهند: کشت سلولی به ویروس اجازه تکثیر و تولید اثر سیتوپاتیک قابل مشاهده را میدهد؛ سنجشهای ایمنی آنتیژن و ایمونوفلورسانس پروتئینهای ویروسی را شناسایی میکنند؛ تکنیکهای تکثیر اسید نوکلئیک مانند PCR و RT-PCR توالیهای ژنوم ویروسی را کپی و شناسایی میکنند؛ و میکروسکوپ الکترونی ذرات ویروسی را تجسم میکند. روشهای غیرمستقیم پاسخ میزبان را شناسایی میکنند، عمدتاً آنتیبادیهای اختصاصی ویروس که با سنجشهای سرولوژیک اندازهگیری میشوند و ظهور و کلاس آنها (IgM در مقابل IgG) به مرحلهبندی عفونت کمک میکند. روشهای مبتنی بر توالی شناسایی را به سمت توصیف گسترش میدهند و ویروس شناسایی شده را در یک درخت تکاملی قرار میدهند تا روابط، واریانتها و انتقال را استنباط کنند. انتخاب بین روشها منعکسکننده مبادلات در حساسیت، ویژگی، سرعت، هزینه و پنجره بیولوژیکی است که در آن هر هدف قابل شناسایی است.
Clinical relevance
روشهای شناسایی آزمایشگاهی شواهدی را تولید میکنند که برای تأیید عفونتهای ویروسی، تمایز آنها از سایر علل بیماری و نظارت بر شیوع بیماریها استفاده میشود؛ درک اصول آنها بخشی از تفسیر گزارشهای تشخیصی است. این بخش توضیح میدهد که چگونه چنین شواهدی تولید میشوند و هر روش چه چیزی را میتواند و نمیتواند نشان دهد؛ این مبنایی برای تصمیمگیریهای تشخیصی یا درمانی فردی نیست، که به زمینه بالینی و قضاوت متخصص بستگی دارد.
Epidemiology
ویروسشناسی تشخیصی برای نظارت بر ویروسهای بومی، نوظهور و اپیدمیک محوری است. توسعه سریع و استقرار جهانی سنجشهای RT-PCR بلادرنگ در طول همهگیری COVID-19 نشان میدهد که چگونه شناسایی مولکولی به آزمایش جمعیت مقیاسپذیر است، در حالی که کشت و سرولوژی همچنان از توصیف مرجع و مطالعات سرواپیدمیولوژی حمایت میکنند.
History
ویروسشناسی تشخیصی از کشت سلولی و سرولوژی در اواسط قرن بیستم رشد کرد، با معرفی واکنش زنجیرهای پلیمراز در دهه ۱۹۸۰ متحول شد و از آن زمان با پلتفرمهای مولکولی بلادرنگ و با توان بالا و توالییابی، که در مجموع بخش عمدهای از تشخیص روتین ویروسی را به سمت شناسایی اسید نوکلئیک سوق دادند، شکل جدیدی به خود گرفت.
Key figures
- Kary Mullis
- Albert Coons
- Christian Drosten
Related topics
Seminal works
- saiki-1985
- leland-ginocchio-2007
- corman-2020
Frequently asked questions
- تفاوت بین شناسایی مستقیم و غیرمستقیم ویروس چیست؟
- شناسایی مستقیم ویروس یا اجزای آن (ذره، آنتیژن یا ژنوم) را نشان میدهد، در حالی که شناسایی غیرمستقیم پاسخ آنتیبادی میزبان به ویروس را اندازهگیری میکند. روشهای مستقیم میتوانند حضور فعال را تأیید کنند، در حالی که شناسایی آنتیبادی منعکسکننده پاسخ ایمنی گذشته یا جاری است.
- چرا آزمایش مولکولی تا حد زیادی جایگزین کشت برای تشخیص روتین ویروسی شده است؟
- تکثیر اسید نوکلئیک معمولاً سریعتر، حساستر و قابل استفاده برای ویروسهایی است که در کشت به خوبی یا اصلاً رشد نمیکنند. کشت همچنان برای بازیابی ویروس عفونی، مطالعات فنوتیپی و کارهای مرجع ارزشمند است.