The standard procedure is carried out in three phases:
- Isolation of the viral RNA from swabs taken from the nose or throat.
- Conversion of the RNA sequence into the corresponding DNA sequence (reverse transcription).With the human body can’t fight the virus infection.
- DNAのコピー数を何十億倍にも増幅し、検出可能な量にします。この最終ステップがqPCR(定量ポリメラーゼ連鎖反応)です。
最初のステップは化学抽出で、多くの場合、自動化されています。 次の2つのステップはPCR装置と呼ばれる別の装置で行われる。 qPCRの特異性(すなわち、ウイルスの遺伝物質のみを増幅する能力)は、使用するプライマーに依存する。 これらのプライマーは、特定のウイルスゲノムの一部を増幅し、宿主や綿棒に含まれる他の病原体からのDNAを増幅しないように慎重に選択される。 7457>
ウイルス検査にかかる時間を短縮し、利用可能な機器で実施可能な検査数を増やすことを目的として、現在多くの新しいアッセイが開発されている。 検査時間を短縮する1つの方法として、検査のステップを組み合わせたり、ウイルスRNAを別途分離する必要性をなくしたりすることが挙げられます。 7457>
もうひとつの興味深い開発は、「Isothermal loop-mediated amplification (LAMP)」の使用である。 通常のPCR反応では、試料を加熱し、高温に保ち、冷却し、中間温度まで上昇させなければならない。 このサイクルを30〜40回繰り返さなければならないので、時間がかかる。 LAMP法では、非常に巧妙な分子生物学的手法により、1つの温度で反応を進行させることができます(等温増幅)。 このため、長時間の温度サイクル工程が不要になるだけでなく、よりシンプルな装置で行うことができます。 デメリットは、必要な試薬がより複雑であることと、現在のところ、標準的なqPCRよりも精度や感度が低いことです。 それでも、検査時間を1時間未満に短縮できることは、一部の環境では大きな利点です。
最後に、検査の社会的側面を考えることができます。 検査に自分の鼻腔スワブや唾液サンプルを提供することは非常に簡単ですが、そのようなサンプルは変動する可能性が高く、唾液サンプルは一般的に検査するウイルス量が少ないです。 つまり、より高い感度が必要なのです。 それぞれの検査において、スピード、精度、利便性はトレードオフの関係にあることがおわかりいただけると思います。 それぞれのグループにとって、異なるパラメータがより重要なのです。 例えば、空港では迅速検査が最も重要かもしれませんが、病院では最高の精度がより重要でしょう。
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抗体の検出
どの個人においても、ウイルスは検出できるが抗体がまだ生成されていない時点と、ウイルスは排除されたが抗ウイルス抗体が残っている時点があることを覚えておくことが重要です。 抗体検査は、比較的容易に多数の患者さんに適用することができます。 抗体は、感染症から回復する過程で血液中に出現します。 また、唾液や涙などの分泌物にも現れることがありますが、分泌物での検出は難しく、信頼性も低くなる可能性があります。 このため、血液(血清;血液の液体成分)中の抗体を検出する検査が行われています。 抗体の診断検査としては、ELISA法(Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay)が最も一般的に用いられています。 前述のように、スパイクタンパク質に対する抗体は、コロナウイルス感染に対する防御に最も関連しているが、他のウイルスタンパク質(図2参照)を認識する抗体は、誰かが以前にウイルスに感染したかどうかを立証するために使用されることがある。 各ELISAは、1つのウイルスタンパク質に対する抗体のレベルを定量することができる。 例えば、スパイクタンパク質に対する抗体を検出する場合、スパイクタンパク質そのものをELISAにおける検出要素として使用することになる。 ELISAは通常、実施に~2時間かかりますが、アッセイの感度を大きく損なうことなく、これを短縮することができます。
現在、ラテラルフロー装置(家庭用妊娠検査器に類似)を開発しようとする企業が多数あります。 そのような検査では、SARS-CoV-2を認識する抗体が検査液(例えば、指刺しで得た血液)中に存在するかどうかについて、陽性または陰性の結果を出すことができ、30分未満で行うことが可能である。 この場合、SARS-CoV-2抗原に対する抗体を検出することになりますが、ELISA法と異なり、定量的な検査ではありません。 この種の検査は他のウイルスでも検証されているが、通常は検査室でしか使用されない。 SARS-CoV-2に対して十分な精度の検査法を開発できるかどうかは、まだわかっていません(2020年9月)。 この点についての詳細と、ラテラルフロー装置がどのように機能するかを示す短いアニメーションは、The Conversation .
どの個体においても、ウイルスは検出されるが抗体はまだ生成されていない時点と、ウイルスは排除されるが抗ウイルス抗体が残っている時点があることを覚えておくことが重要です(図4)。 この間には、ウイルスと抗体の両方が検出される限られた時間帯がある。 偽陽性は、SARS-CoV-2に対する免疫がないにもかかわらず、免疫があると思い込んでしまうため、検査の精度が非常に高いことが不可欠である
この記事は、新しい展開を反映するために20年9月25日に更新されました。
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この無料講座「感染と免疫」では、感染症について、また、私たちの体に侵入してその原因となる生体物質:病原体についてご紹介しています。 また、病原体に対する人体の重要な防御システムである免疫系についても学びます。 その過程で、科学的方法と、科学者が病原体を理解し、感染症の予防に役立てる方法について学びます。 しかし、課題はまだ残っています。 病原体はどこにでも存在し、あらゆる形や大きさでやってきます。 このように、感染症との闘いは、今日も世界の健康にとって非常に重要なのです。
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