How do the human body fight a viral infection?

The standard procedure is carried out in three phases:

  1. Isolation of the viral RNA from swabs taken from the nose or throat.
  2. Conversion of the RNA sequence into the corresponding DNA sequence (reverse transcription).With the human body can’t fight the virus infection.
  3. 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。

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。

関連無料講座

感染と免疫

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。

さらに詳しく ❯感染と免疫

smartboy10/Getty Images 抗生物質耐性の理解

抗生物質耐性は、感染症の治療能力を損ない、通常の手術のリスクを増大させる、深刻な脅威である。 抗生物質の過剰使用により耐性感染症が増加し、その結果、「スーパーバグ」(複数の抗生物質に耐性を持つ細菌)が出現しています。 この無料講座「抗生物質耐性を理解する」では、抗生物質耐性の根底にある科学的背景を学びます。 このコースでは、次のような疑問について学びます。 抗生物質とは何なのか? なぜ私たちは抗生物質を必要とするのか? 抗生物質はどのように作用するのか? 抗生物質耐性とは何ですか? なぜ問題なのですか? 私たちはどうしたらいいのでしょうか?

もっと知りたい ❯抗生物質耐性を知る

Used with permission 予防接種

今や日常生活の一部となった予防接種ですが、その仕組みはどうなっているのでしょうか? ワクチン接種は、生物学のバックグラウンドを持つ人が、ワクチン接種の歴史的発展を理解し、今日使用されている様々な種類のワクチンを評価し、その生産を検証し、ワクチン接種プログラムに課された制限を探るための無料のコースです。

詳しくはこちら ❯ワクチン接種

コロナウイルスの詳細

コロナウイルス。 The Lowdown

コロナウイルス(2019-nCoV)は、世界保健機関(WHO)によってパンデミック(世界的流行病)と宣言されています。 この未曾有の時代に、ウイルスとその対処法に関するコンテンツをまとめました。

今すぐ読む ❯コロナウイルス。 The Lowdown

Copyright: 写真 38319189 © Marcel De Grijs | Dreamstime.com 悲しみとCOVID-19。 Mourning what we know, who we miss and the way we say goodbye

この記事は、COVID-19による子どもや若者の死の不安の経験、ケア施設で働くスタッフへのパンデミックと死の影響、英国の新聞で悲しみがどう報道されたかを探ったものである。

今すぐ読む ❯悲しみとCOVID-19。 Mourning what we know, who we miss and the way we say goodbye

COVID-19

宇宙からの細菌が地球に持ち込まれた場合、それが害をもたらさないための規制や宇宙統治はどのように存在するのだろうか? この記事では、…

今すぐ読む❯COVID-19から考える後方汚染の行動

Copyright: ID 175635363 © Igor Mojzes | Dreamstime.com ウイルスに対するワクチン

ウイルスなどの感染体から人間を守るために免疫系は進化を遂げてきた。 現在、Covid-19のパンデミックにより、免疫系がどのようにウイルスから身を守るのか、また、抗ウイルスワクチンの開発に大きな関心が集まっています。 この記事では、これらの分野の一般的な紹介をします。

今すぐ読む ❯ウイルスに対するワクチン

Copyright: Dreamstime.com Grief during COVID-19: Grief to return to work and thrive after loss

たとえ幸運にもこのパンデミックの間に自分自身が損失を経験しなかったとしても、同僚には経験者がいるかもしれません。 では、このような困難な時期に、悲しんでいる同僚をどのようにサポートすればよいのでしょうか。

今すぐ読む ❯COVID-19での悲しみ:喪失後の職場復帰と成功を支える同僚たち

Copyright: ID 161529627 © David Wilkinson | Dreamstime.com 特別顧問の物語、あるいはコヴィッドの時代における政治的ストーリーテリング

ドミニク・カミングスがコヴィッド19のロックダウン規則を破ったとき、カミングスと政府による「物語の変更」の試みは、ストーリーテリングの論理にどう逆らったのだろうか?

今すぐ読む❯特別顧問の物語、あるいはコビッドの時代の政治的ストーリーテリング

著作権フリーです。 パンデミック時の公衆衛生コミュニケーション

政府のスローガンである「Stay home」や「Stay Alert」を目にしたことがあると思いますが、これらは効果的なのでしょうか? Korina Giaxoglou博士が、「良い」公衆衛生メッセージの設計のための3つの主要な要素を探ります。

今すぐ読む ❯パンデミック時の公衆衛生コミュニケーション

COVID-19が言語学者とその精神状態に与えた影響

2020年のコロナウイルスパンデミックは、私たちの生活のあらゆる領域に影響を与えている。 Severine Hubscher-Davidsonは、言語学者におけるコロナウイルスの精神的健康への影響から、社会におけるコロナウイルスの精神的健康への影響について何がわかるかを探っています。

今すぐ読む❯言語学者におけるCOVID-19の影響と彼らのメンタルヘルス

著作権フリーです。 COVID-19はがん治療にどのような影響を与えるのでしょうか?

The Open Universityで働くがん研究者が、この連載で新型コロナウイルスに関するがん関連の質問に答えています…

今すぐ読む ❯COVID-19は癌治療にどのように影響するのか?

How COVID-19 challenges our notion of a good death

医療人類学者でオープン大学講師のエリカ・ボーグストロムは、コロナウイルスによる死はなぜ我々が期待するような死ではないのかを探っています。

今すぐ読む How COVID-19 challenges our notion of a good death

辛い時にリラックスする5つのヒント

現代の生活は、多くの人がストレスを感じやすいと言われています。 ここでは、マタイス・ルカセン博士が、リラックスするための5つのヒントを紹介しています。

今すぐ読む ❯大変な時にリラックスするための5つのヒント

COVID-19とは何ですか?

COVID-19とはいったい何なのか、そしてどこから来たのか? 2020年のコロナウイルスパンデミックについて探る短編記事です。

今すぐ読む ❯COVID-19って何?

ウイルスって何?

最近、ウイルスに関するニュースがよく流れていますね。 では、ウイルスとは何か、COVID-19の原因となる新型コロナウイルスについて、私たちは何を知っているのでしょうか。

今すぐ読む ❯ウイルスってなんだろう?

コロナウイルスのこと。 アスリートたちはこの隔離期間をどう乗り切ればいいのか?

コロナウイルスの大流行は、私たちの生活すべてにさまざまな形で影響を与えていますが、スポーツマンやアスリートへの影響について考えたことはありますか?

今すぐ読む ❯コロナウイルス: アスリートはこの孤立した時期をどのように乗り切ればいいのでしょうか?

Copyright: ID 135216980 © Richardjohnsonuk | Dreamstime.com 自己隔離しながら上手に年をとる方法

COVID-19の感染を遅らせるために人々は孤立させられていますが、高齢者にとって自己隔離にはいくつかの危険があります。 この記事とビデオでは、これらに対処するためのヒントをいくつか紹介しています。

Watch now ❯How to age well while self-isolating

NIAID under CC-BY license under Creative-Commons license コロナウイルス理解のための単純化されたモデル。 有用か有害か?

Covid-19の拡散を示すモデルは、実際にそれをよりよく理解するのに役立つのか、それとも過度に単純化され、潜在的に危険なものなのでしょうか?

今すぐ読む ❯コロナウイルスを理解するための単純化されたモデル。 役に立つのか、有害なのか?

Image by Wonderlane on Flickr. under Creative-Commons license Panic buying and how to stop it

Dr Volker Patent looks at a story of emerging norms, signalling and selective information processing.

今すぐ読む❯パニック買いとそれを止める方法