Jak lidské tělo bojuje s virovou infekcí?

28 srpna, 2021
| Žádné komentáře

Standardní postup probíhá ve třech fázích:

  1. Izolace virové RNA z výtěru odebraného z nosu nebo krku.
  2. Převod sekvence RNA na odpovídající sekvenci DNA (reverzní transkripce).
  3. Amplifikace počtu kopií DNA mnoho miliardkrát na množství, které lze detekovat – tento poslední krok je qPCR (kvantitativní polymerázová řetězová reakce).

Prvním krokem je chemická extrakce, která je často automatizovaná. Následující dva kroky se provádějí v dalším přístroji zvaném PCR stroj. Specifičnost qPCR (tj. její schopnost amplifikovat pouze virový genetický materiál) závisí na použitých primerech. Tyto primery jsou pečlivě vybrány tak, aby amplifikovaly úsek specifického virového genomu, a nikoli DNA hostitele nebo jiných patogenů, které mohou být na stěru. Tento postup trvá několik hodin a není možné jej zkrátit, aniž by se snížila citlivost testu.

V současné době byla vyvinuta řada nových testů, jejichž cílem je zkrátit dobu potřebnou k testování na přítomnost viru a/nebo zvýšit počet testů, které lze s dostupnými přístroji provést. Jedním ze způsobů, jak zkrátit potřebný čas, je kombinovat jednotlivé kroky testu nebo odstranit potřebu samostatné izolace virové RNA. Dalším způsobem zkrácení času je snížení počtu amplifikačních kroků, což však snižuje citlivost testu.

Dalším zajímavým vývojem je použití „izotermické amplifikace zprostředkované smyčkou (LAMP)“. Při běžné reakci PCR se vzorky musí zahřát, udržovat při vysoké teplotě, ochladit a poté zvýšit na střední teplotu. Tento cyklus se musí opakovat 30-40krát a to zabere čas. V technice LAMP se používá velmi chytrá molekulární biologie, takže reakce může probíhat při jedné teplotě (izotermická amplifikace). Nejenže tím odpadá nutnost zdlouhavých kroků teplotních cyklů, ale lze ji také provádět pomocí jednodušších přístrojů. Nevýhodou je, že potřebná činidla jsou složitější a technika je v současnosti méně přesná/citlivá než standardní qPCR. Nicméně možnost zkrátit dobu testování na méně než 1 hodinu má v některých podmínkách velké výhody.

Nakonec lze zvážit sociální aspekty testování. Pro lidi je mnohem jednodušší poskytnout k testování vlastní nosní výtěr nebo vzorek slin, ale takové vzorky pravděpodobněji podléhají variabilitě a vzorky slin obecně obsahují méně virů k testování. To znamená, že je zapotřebí vyšší citlivost. Je vidět, že u různých testů dochází ke kompromisu mezi rychlostí, přesností a pohodlím. Pro každou skupinu lidí jsou důležitější jiné parametry. Například na letišti by mohl být prvořadý rychlý test, zatímco v nemocnici by byla důležitější nejvyšší přesnost.

Detekce protilátek

Je důležité si uvědomit, že u každého jedince existuje časový bod, kdy lze detekovat virus, ale protilátky se ještě nevytvořily, a pozdější časový úsek, kdy byl virus eliminován, ale antivirové protilátky zůstaly. ačkoli existuje mnoho prvků imunitní reakce, detekce protilátek specifických pro virus je jediným rozumným způsobem, jak určit, zda došlo k reakci. Testování protilátek lze poměrně snadno použít u velkého počtu pacientů. Protilátky se objevují v krvi, když se člověk zotavuje z infekce. Mohou se také objevit v sekretech, jako jsou sliny a slzy, ale detekce v sekretech je obtížnější a může být méně spolehlivá. Z tohoto důvodu se testy detekují protilátky v krvi (séru; tekutá složka krve). Nejčastěji používaným diagnostickým testem na protilátky je ELISA (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay). Jak bylo uvedeno výše, pro ochranu před infekcí koronavirem jsou nejvýznamnější protilátky proti proteinu spike, ale ke zjištění, zda byl někdo dříve infikován virem, lze použít i protilátky, které rozpoznávají jiné virové proteiny (viz obrázek 2). Každý test ELISA může kvantifikovat hladinu protilátek proti jednomu virovému proteinu. Například pro detekci protilátek proti proteinu hrotu se jako detekční prvek v testu ELISA použije samotný protein hrotu. Provedení testu ELISA trvá obvykle ~2 hodiny, ale lze jej zkrátit, aniž by se výrazně snížila citlivost testu.

V současné době se mnoho společností snaží vyvinout zařízení s laterálním tokem (podobně jako domácí těhotenský test). Takové testy by mohly poskytnout pozitivní nebo negativní výsledek, zda je v testované tekutině (např. v krvi získané vpichem do prstu) přítomna protilátka rozpoznávající SARS-CoV-2, a lze je provést za méně než 30 minut. V tomto případě by test detekoval protilátku proti antigenu SARS-CoV-2, ale na rozdíl od testu ELISA není kvantitativní. Testy tohoto typu byly validovány i pro jiné viry, ale obvykle se používají pouze v laboratořích. Zda je možné vyvinout dostatečně přesný test pro SARS-CoV-2, zatím není známo (září 2020). Chcete-li si o tom přečíst více a podívat se na krátkou animaci ilustrující, jak zařízení s laterálním průtokem funguje, přečtěte si tento článek z The Conversation .

Je důležité si uvědomit, že u každého jedince existuje časový bod, kdy lze virus detekovat, ale protilátky se ještě nevytvořily, a pozdější časové období, kdy je virus eliminován, ale protilátky proti viru zůstávají (obrázek 4). Mezi nimi je omezené časové okno, kdy lze detekovat jak virus, tak protilátky. Je nezbytné, aby přesnost jakéhokoli testu byla velmi vysoká, protože falešně pozitivní výsledky by mohly mít pro jedince vážné následky; mysleli by si, že jsou vůči SARS-CoV-2 imunní, i když tomu tak není.

Tento článek byl aktualizován 25.9.20, aby odrážel nový vývoj.

Vyzkoušejte související kurz ZDARMA

Infekce a imunita

V tomto bezplatném kurzu Infekce a imunita se seznámíte s infekčními nemocemi a biologickými činiteli, kteří napadají naše těla a způsobují je: patogeny. Seznámíte se také s imunitním systémem, životně důležitou obranou lidského těla proti patogenům. Cestou se seznámíte s vědeckou metodou a s tím, jak pomohla vědcům pochopit patogeny a napomoci prevenci infekčních onemocnění. Výzva však stále trvá. Patogeny jsou všude a mají různé tvary a velikosti. Jak se dozvíte, boj proti infekčním chorobám má i dnes zásadní význam pro celosvětové zdraví.

Další informace ❯Infekce a imunita

smartboy10/Getty Images Porozumění rezistenci vůči antibiotikům

Rezistence vůči antibiotikům je vážnou hrozbou, která ohrožuje naši schopnost léčit infekce a zvyšuje riziko rutinních operací. Rezistentních infekcí přibývá v důsledku nadměrného používání antibiotik, což vedlo ke vzniku „superbakterií“ (bakterií odolných vůči více antibiotikům). Tento bezplatný kurz s názvem Understanding antibiotic resistance (Porozumění rezistenci vůči antibiotikům) poskytuje vědecké podklady, které jsou základem rezistence vůči antibiotikům. Bude se zabývat následujícími otázkami. Co jsou to antibiotika? Proč je potřebujeme? Jak fungují? Co je to rezistence vůči antibiotikům? Proč je to problém? Co s ní můžeme dělat?

Další informace ❯Pochopení rezistence vůči antibiotikům

Použito se svolením Očkování

Očkování je dnes považováno za součást každodenního života, ale jak funguje? Očkování je bezplatný kurz, který pomůže zájemcům s biologickým vzděláním pochopit historický vývoj očkování, posoudit různé typy dnes používaných vakcín, prozkoumat jejich výrobu a prozkoumat omezení, která jsou kladena na očkovací programy.

Další informace ❯Očkování

Více o koronavirech

Koronaviry: Světová zdravotnická organizace (WHO) vyhlásila pandemii koronaviru (2019-nCoV). Připravili jsme pro vás několik informací o tomto viru a o tom, jak se s ním v této bezprecedentní době vypořádat. Přečtěte si nyní ❯Coronavirus:

Copyright: Foto 38319189 © Marcel De Grijs | Dreamstime.com Smutek a COVID-19:

Tento článek se zabývá zkušenostmi dětí a mladých lidí s úzkostí ze smrti v důsledku COVID-19 a dopadem pandemie a úmrtí na personál pracující v pečovatelských zařízeních a tím, jak o zármutku informovaly britské noviny.

Přečtěte si nyní ❯Zármutek a COVID-19: Truchlíme nad tím, co známe, kdo nám chybí a jak se loučíme

Akce zpětné kontaminace ve světle COVID-19

Pokud by se na Zemi dostala bakterie z vesmíru, jaké předpisy a řízení vesmíru existují, aby se zajistilo, že to nezpůsobí škody? Tento článek zkoumá…

Přečtěte si nyní ❯Působení zpětné kontaminace ve světle COVID-19

Copyright: ID 175635363 © Igor Mojzes | Dreamstime.com Vakcíny proti virům

Imunitní systém se vyvinul tak, aby nás chránil před infekčními agens, včetně virů. V současné době, kdy probíhá pandemie Covid-19, je velký zájem o to, jak přesně imunitní systém chrání před viry, a o vývoj antivirových vakcín. Tento článek je obecným úvodem do těchto oblastí.

Přečtěte si nyní ❯Vakcíny proti virům

Copyright: Dreamstime.com Zármutek během COVID-19: podpora našich kolegů při návratu do práce a prosperitě po ztrátě

I když jsme měli to štěstí, že jsme sami během této pandemie ztrátu nezažili, mohou být kolegové, kteří ji zažili. Jak tedy můžeme podpořit truchlící kolegy v těchto náročných časech?

Přečtěte si nyní ❯Zármutek během COVID-19: podpora našich kolegů při návratu do práce a prosperitě po ztrátě

Copyright: ID 161529627 © David Wilkinson | Dreamstime.com Příběh zvláštního poradce aneb politické vyprávění příběhů v době COVID

Když Dominic Cummings porušil pravidla uzamčení COVID-19, jak se pokusy Cummingse a vlády o „změnu příběhu“ vymykaly logice vyprávění příběhů?

Přečtěte si nyní ❯Příběh zvláštního poradce aneb Politické vyprávění příběhů v době Kovidu

Copyright zdarma: Komunikace v oblasti veřejného zdraví během pandemie

Všichni jsme viděli vládní slogany „Zůstaňte doma“ a „Buďte ve střehu“, ale jsou účinné? Dr. Korina Giaxoglou zkoumá tři hlavní prvky tvorby „dobrých“ sdělení v oblasti veřejného zdraví.

Přečtěte si nyní ❯Komunikace v oblasti veřejného zdraví během pandemie

Dopad COVID-19 na jazykovědce a jejich duševní zdraví

Pandemie koronaviru v roce 2020 ovlivnila všechny oblasti našeho života. Severine Hubscher-Davidsonová zkoumá, co nám dopad koronaviru na duševní zdraví lingvistů může říci o dopadu koronaviru na duševní zdraví ve společnosti.

Přečtěte si nyní ❯Vliv COVID-19 na lingvisty a jejich duševní zdraví

Copyright free: Jak COVID-19 ovlivňuje léčbu rakoviny?

Vědci zabývající se výzkumem rakoviny, kteří pracují na The Open University, odpovídají v této sérii článků na otázky týkající se nového koronaviru…

Přečtěte si nyní ❯Jak COVID-19 ovlivňuje léčbu rakoviny?

Jak COVID-19 zpochybňuje naši představu o dobré smrti

Erica Borgstromová, lékařská antropoložka a lektorka na The Open University, zkoumá, proč smrt způsobená koronavirem není typem smrti, který očekáváme.

Čtěte nyní ❯Jak COVID-19 zpochybňuje naši představu o dobré smrti

Pět tipů, jak se uvolnit v těžkých chvílích

Moderní život může v mnoha z nás vyvolat pocit stresu. Dr. Mathijs Lucassen zde nabízí pět tipů, díky kterým se můžete uvolnit.

Přečtěte si nyní ❯Pět tipů, jak se uvolnit v těžkých chvílích

Co je to COVID-19?

Co přesně je COVID-19 a kde se vzal? Tento krátký článek se zabývá pandemií koronaviru v roce 2020.

Přečtěte si nyní ❯Co je to COVID-19?

Co je to virus?

V poslední době se ve zprávách hodně mluví o virech. Co je to tedy virus a co víme o novém koronaviru, který způsobuje COVID-19?

Přečtěte si nyní ❯Co je to virus?

Koronavirus: Jak mohou sportovci překonat období izolace?

Pandemie koronaviru ovlivňuje různými způsoby životy nás všech – uvažovali jste však o jejím dopadu na sportovce a sportovkyně?

Přečtěte si nyní ❯Coronavirus: Jak mohou sportovci překonat toto období izolace?

Copyright: ID 135216980 © Richardjohnsonuk | Dreamstime.com Jak dobře stárnout při sebeizolaci

Lidé byli nuceni izolovat se, aby oddálili šíření COVID-19, ale sebeizolace má pro starší lidi několik rizik. Tento článek a video nabízejí několik tipů, jak proti nim bojovat.

Sledujte nyní ❯Jak dobře stárnout při sebeizolaci

NIAID pod licencí CC-BY v rámci licence Creative-Commons Zjednodušené modely pro pochopení koronaviru: Pomáhají, nebo škodí?

Pomáhají modely znázorňující šíření viru Covid-19 skutečně k jeho lepšímu pochopení, nebo jsou příliš zjednodušené a potenciálně nebezpečné?

Přečtěte si nyní ❯Zjednodušené modely pro pochopení koronaviru: Pomáhají, nebo škodí?

Obrázek Wonderlane na Flickru. pod licencí Creative-Commons Panické nakupování a jak ho zastavit

Dr. Volker Patent se zabývá příběhem vznikajících norem, signalizace a selektivního zpracování informací.

Přečtěte si nyní ❯Panické nakupování a jak ho zastavit

.

Articles