Hur bekämpar människokroppen en virusinfektion?

Standardproceduren genomförs i tre faser:

  1. Isolering av virus-RNA från svabbprover tagna från näsa eller hals.
  2. Konvertering av RNA-sekvensen till motsvarande DNA-sekvens (omvänd transkription).
  3. Amplifiering av antalet kopior av DNA många miljarder gånger till en mängd som kan detekteras – detta sista steg är en qPCR (kvantitativ polymeraskedjereaktion).

Det första steget är en kemisk extraktion som ofta är automatiserad. De följande två stegen utförs i ett annat instrument som kallas PCR-maskin. Specificiteten hos qPCR (dvs. dess förmåga att amplifiera endast det virala genetiska materialet) beror på de primers som används. Dessa primers är noggrant utvalda för att amplifiera ett segment av det specifika virusgenomet och inte DNA från värden eller andra patogener som kan finnas på svabben. Detta förfarande tar flera timmar, och det finns inget sätt att minska denna tid utan att äventyra testets känslighet.

Ett antal nya tester har nu utvecklats i syfte att minska den tid det tar att testa för virus och/eller öka antalet tester som kan göras med de instrument som finns tillgängliga. Ett sätt att minska tidsåtgången är att kombinera olika steg i testet eller att eliminera behovet av separat isolering av virus-RNA. Ett annat sätt att minska tiden är att minska antalet amplifieringssteg, men då blir analysen mindre känslig.

En annan intressant utveckling är användningen av ”Isothermal loop-mediated amplification (LAMP)”. I en normal PCR-reaktion måste proverna värmas, hållas vid en hög temperatur, kylas och sedan höjas till en mellantemperatur. Denna cykel måste upprepas 30-40 gånger och det tar tid. I LAMP-tekniken används en mycket smart molekylärbiologi så att reaktionen kan fortgå vid en temperatur (isotermisk amplifiering). Detta gör inte bara att man slipper de långa temperaturcyklingstegen, utan det kan också göras med enklare instrument. Nackdelen är att de reagenser som krävs är mer komplexa och att tekniken för närvarande är mindre exakt/känslig än den vanliga qPCR-tekniken. Att ändå kunna minska testtiden till mindre än en timme har stora fördelar i vissa miljöer.

Slutligt kan man beakta de sociala aspekterna av testning. Det är mycket lättare för människor att tillhandahålla sina egna nässvabbar eller ett salivprov för testning, men sådana prover är mer sannolikt föremål för variabilitet och salivprover har i allmänhet mindre virus att testa. Detta innebär att det krävs högre känslighet. Du kan se att det finns en avvägning mellan snabbhet, noggrannhet och bekvämlighet i de olika testerna. Olika parametrar är viktigare för varje grupp av människor. Till exempel kan ett snabbtest vara av största vikt på en flygplats, medan högsta noggrannhet skulle vara viktigare på ett sjukhus.

Detektion av antikroppar

Det är viktigt att komma ihåg att det hos varje individ finns en tidpunkt då virus kan påvisas, men antikroppar ännu inte har producerats, och en senare tidpunkt då viruset har eliminerats, men de antivirala antikropparna finns kvar.

Och även om immunreaktionen har många beståndsdelar, är detektion av virusspecifika antikroppar det enda rimliga sättet att avgöra om en reaktion har ägt rum. Antikroppstestning kan relativt enkelt tillämpas på ett stort antal patienter. Antikroppar förekommer i blodet när en person återhämtar sig från en infektion. De kan också förekomma i sekret som saliv och tårar, men det är svårare att upptäcka dem i sekret och de kan vara mindre tillförlitliga. Av denna anledning upptäcker analyserna antikroppar i blod (serum; den flytande delen av blodet). Det vanligaste diagnostiska testet för antikroppar är ett ELISA-test (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay). Som nämnts ovan är antikroppar mot spikproteinet mest relevanta för skydd mot coronavirusinfektion, men antikroppar som känner igen andra virusproteiner (se figur 2) kan användas för att fastställa om någon tidigare har varit infekterad med viruset. Varje ELISA kan kvantifiera nivån av antikroppar mot ett virusprotein. För att detektera antikroppar mot spikproteinet används t.ex. själva spikproteinet som detektionselement i ELISA-analysen. En ELISA tar vanligtvis ~2 timmar att utföra, men detta kan förkortas utan att känsligheten för testet äventyras avsevärt.

Det finns nu många företag som försöker utveckla en lateralflödesanordning (liknande ett graviditetstest i hemmet). Sådana tester skulle kunna ge ett positivt eller negativt resultat när det gäller om en antikropp som känner igen SARS-CoV-2 finns i testvätskan (t.ex. blod som erhålls genom ett fingerstick) och de kan göras på mindre än 30 minuter. I detta fall skulle testet påvisa antikroppar mot ett SARS-CoV-2-antigen, men till skillnad från ELISA är testet inte kvantitativt. Tester av denna typ har validerats för andra virus, men de används normalt endast i laboratorier. Huruvida det är möjligt att utveckla ett test för SARS-CoV-2 med tillräcklig noggrannhet är ännu inte känt (september 2020). För att läsa mer om detta, och för att se en kort animation som illustrerar hur en lateralflödesanordning fungerar, läs denna artikel från The Conversation .

Det är viktigt att komma ihåg att det hos varje individ finns en tidsperiod då viruset kan påvisas men antikroppar ännu inte har producerats, och en senare tidsperiod då viruset har eliminerats men de antivirala antikropparna finns kvar (figur 4). Det finns ett begränsat tidsfönster däremellan då både virus och antikroppar kan påvisas. Det är viktigt att noggrannheten i alla tester är mycket hög, eftersom falskt positiva resultat kan få allvarliga konsekvenser för individen; de skulle tro att de är immuna mot SARS-CoV-2 när de inte är det.

Denna artikel uppdaterades den 25/09/20 för att återspegla den nya utvecklingen.

Prova en relaterad GRATIS kurs

Infektion och immunitet

I den här kostnadsfria kursen, Infektion och immunitet, kommer du att få en introduktion till infektionssjukdomar och de biologiska agens som invaderar våra kroppar och orsakar dem: patogener. Du kommer också att lära dig om immunsystemet, människokroppens vitala försvar mot patogener. På vägen dit får du lära dig om den vetenskapliga metoden och hur den har hjälpt forskarna att förstå patogener och bidra till att förebygga infektionssjukdomar. Men utmaningen fortsätter. Patogener finns överallt och kommer i alla former och storlekar. Som du kommer att se är kampen mot smittsamma sjukdomar fortfarande avgörande för den globala hälsan i dag.

Läs mer ❯Infektion och immunitet

smartboy10/Getty Images Förståelse av antibiotikaresistens

Antibiotikaresistens är ett allvarligt hot som äventyrar vår förmåga att behandla infektioner och ökar risken för rutinkirurgi. Resistenta infektioner ökar på grund av överanvändning av antibiotika och detta har lett till att ”superbakterier” (bakterier som är resistenta mot flera antibiotika) har uppstått. Denna kostnadsfria kurs, Förstå antibiotikaresistens, ger den vetenskapliga bakgrunden till antibiotikaresistens. Följande frågor kommer att behandlas. Vad är antibiotika? Varför behöver vi dem? Hur fungerar de? Vad är antibiotikaresistens? Varför är det ett problem? Vad kan vi göra åt det?

Läs mer ❯Förstå antibiotikaresistens

Används med tillstånd Vaccination

Vaccinationer anses numera vara en del av vardagen, men hur fungerar de? Vaccination är en kostnadsfri kurs som hjälper dig som har en bakgrund inom biologi att förstå vaccineringens historiska utveckling, bedöma de olika typer av vacciner som används idag, undersöka deras produktion och utforska de begränsningar som ställs på vaccinationsprogrammen.

Läs mer ❯Vaccination

Mer om coronavirus

Coronavirus: Koronavirus (2019-nCoV) har förklarats vara en pandemi av Världshälsoorganisationen (WHO). Vi har sammanställt en del innehåll om viruset och hur man klarar sig i dessa oöverträffade tider. Läs nu ❯Coronavirus:

Copyright: Foto 38319189 © Marcel De Grijs | Dreamstime.com Sorg och COVID-19: Mourning what we know, who we miss and the way we say goodbye

Denna artikel undersöker erfarenheter av barn och ungdomars dödsångest till följd av COVID-19, och pandemins och dödsfallets inverkan på personal som arbetar på vårdinrättningar, och hur sorgen rapporterades i brittiska tidningar.

Läs nu ❯Grief and COVID-19: Sörja vad vi vet, vem vi saknar och hur vi tar farväl

Åtgärderna för bakåtsträvande kontaminering i ljuset av COVID-19

Om en bakterie från yttre rymden fördes tillbaka till jorden, vilka regler och vilken rymdstyrning finns det då för att se till att detta inte orsakar skada? I den här artikeln undersöks…

Läs nu ❯Aktioner av bakåtsträvande kontaminering i ljuset av COVID-19

Copyright: ID 175635363 © Igor Mojzes | Dreamstime.com Vaccines for Viruses

Immunförsvaret har utvecklats för att skydda oss mot infektiösa agens, inklusive virus. För närvarande, med den pågående Covid-19-pandemin, finns det ett stort intresse för exakt hur immunförsvaret skyddar mot virus och för utvecklingen av antivirala vacciner. Denna artikel är en allmän introduktion till dessa områden.

Läs nu ❯Vacciner mot virus

Copyright: Dreamstime.com Sorg under COVID-19: stöd till våra kollegor för att de ska kunna återgå till arbetet och utvecklas efter en förlust

Även om vi har haft turen att inte själva drabbas av en förlust under denna pandemi, kan det finnas kollegor som har gjort det. Så hur kan vi stödja sörjande kollegor under dessa svåra tider?

Läs nu ❯Grief during COVID-19: supporting our colleagues to return to work and thrive following loss

Copyright: ID 161529627 © David Wilkinson | Dreamstime.com The Special Adviser’s Tale, or Political Storytelling in the Time of Covid

När Dominic Cummings bröt mot COVID-19-reglerna, hur kunde Cummings och regeringens försök att ”ändra berättelsen” trotsa berättelsens logik?

Läs nu ❯The Special Adviser’s Tale, or Political Storytelling in the Time of Covid

Copyright free: Folkhälsokommunikation under en pandemi

Vi har alla sett regeringens slogans ”Stay home” och ”Stay Alert”, men är de effektiva? Dr Korina Giaxoglou undersöker de tre huvudelementen i utformningen av ”bra” folkhälsomeddelanden.

Läs nu ❯Publikhälsokommunikation under en pandemi

Konsekvenserna av COVID-19 för lingvister och deras psykiska hälsa

Coronaviruspandemin 2020 har påverkat alla delar av våra liv. Severine Hubscher-Davidson undersöker vad den mentala hälsokonsekvensen av coronavirus bland lingvister kan säga oss om den mentala hälsokonsekvensen av coronavirus i samhället.

Läs nu ❯The impact of COVID-19 on linguists and their mental health

Copyright free: Hur påverkar COVID-19 cancerbehandlingen?

Cancerforskare vid Open University svarar på cancerrelaterade frågor om det nya coronaviruset i denna artikelserie…

Läs nu ❯Hur påverkar COVID-19 cancerbehandlingen?

Hur COVID-19 utmanar vår föreställning om en god död

Erica Borgstrom, medicinsk antropolog och föreläsare vid The Open University, undersöker varför döden av coronavirus inte är den typ av död vi förväntar oss.

Läs nu ❯Hur COVID-19 utmanar vår föreställning om en god död

Fem tips för att slappna av under svåra tider

Det moderna livet kan få många av oss att känna oss stressade. Här ger dr Mathijs Lucassen fem tips så att du kan slappna av.

Läs nu ❯Fem tips för att slappna av under svåra tider

Vad är COVID-19?

Vad exakt är COVID-19 och var kommer det ifrån? I den här korta artikeln utforskas pandemin av coronavirus 2020.

Läs nu ❯Vad är COVID-19?

Vad är ett virus?

Det har varit mycket på nyheterna nyligen om virus. Så vad är ett virus och vad vet vi om det nya coronavirus som orsakar COVID-19?

Läs nu ❯Vad är ett virus?

Coronavirus: Hur kan idrottare ta sig igenom denna isoleringsperiod?

Coronavirus-pandemin påverkar alla våra liv på olika sätt – men har du tänkt på hur den påverkar idrottare och atleter?

Läs nu ❯Coronavirus: Hur kan idrottare ta sig igenom denna period av isolering?

Copyright: ID 135216980 © Richardjohnsonuk | Dreamstime.com Hur man åldras väl samtidigt som man isolerar sig själv

Människor har tvingats isolera sig för att fördröja spridningen av COVID-19, men det finns flera risker med självisolering för äldre människor. Den här artikeln och videon ger några tips om hur man kan bekämpa dessa.

Titta nu ❯Hur man åldras väl samtidigt som man isolerar sig själv

NIAID under CC-BY-licens under Creative-Commons-licens Simplistiska modeller för att förstå Coronavirus: Hjälpsamt eller skadligt?

Hjälper modeller som visar spridningen av Covid-19 oss faktiskt att förstå det bättre, eller är de alltför förenklade och potentiellt farliga?

Läs nu ❯Simplistiska modeller för att förstå Coronavirus: Hjälpsamma eller skadliga?

Image by Wonderlane on Flickr. under Creative-Commons license Panikköp och hur man stoppar det

Dr Volker Patent tittar på en berättelse om framväxande normer, signalering och selektiv informationsbehandling.

Läs nu ❯Panikköp och hur man stoppar det