Il laboratorio di diagnosi delle infezioni virali è un laboratorio di biologia medica che esegue test diagnostici per determinare la presenza o l'assenza di un virus in un campione.
In caso di sospetto e come parte del programma di controllo e sorveglianza della malattia, un campione viene inviato a una struttura di ricerca scientifica, il laboratorio diagnostico.
La virologia avanza grazie alla moltiplicazione di metodi e tecniche molecolari e al miglioramento della sensibilità clinica dei test sierologici.
I risultati ottenuti contribuiscono alla sorveglianza e al controllo delle malattie umane e animali.
È possibile utilizzare un'ampia varietà di campioni per i test virologici. Il tipo di campione inviato al laboratorio dipende spesso dal tipo di infezione virale diagnosticata e dal test richiesto. Una corretta tecnica di campionamento è essenziale per evitare potenziali errori preanalitici.
Ad esempio, diversi tipi di campioni dovrebbero essere raccolti in provette appropriate per mantenere l'integrità del campione e conservati a temperature appropriate (tipicamente 4 ° C) per preservare il virus e prevenire la crescita di batteri o funghi. A volte possono essere campionati anche più siti.
I tipi di campione includono:
I virus sono spesso isolati dal campione iniziale per consentire la crescita del virus in quantità maggiori e per produrre più test.
Ciò è particolarmente importante per i campioni contenenti virus nuovi o rari per i quali non sono ancora stati sviluppati test diagnostici.
Molti virus possono essere coltivati in colture cellulari in laboratorio. Per fare ciò, il campione del virus viene miscelato con le cellule, un processo chiamato adsorbimento , dopo di che le cellule vengono infettate e creano più copie del virus.
Sebbene virus diversi spesso crescano solo in alcuni tipi di cellule, ci sono cellule che sono coinvolte nella crescita di un'ampia varietà di virus e sono un buon punto di partenza, ad esempio cellule renali di scimmia africana ( cellule Vero ), fibroblasti polmonari umani ( MRC-5 ) e cellule di carcinoma a cellule squamose umane (HEp-2).
Un modo per determinare se le cellule stanno replicando con successo il virus è controllare un cambiamento nella morfologia cellulare o la presenza di morte cellulare utilizzando un microscopio.
Altri virus possono richiedere metodi di crescita alternativi come l'inoculazione di uova di gallina embrionate (es. Virus dell'influenza aviaria ) o l'inoculazione intracranica di virus usando topi neonati (es. Lyssavirus di esempio ).
Le tecniche molecolari sono i test diagnostici più specifici e sensibili. Sono in grado di rilevare l'intero genoma virale o parti del genoma virale. In passato, il test degli acidi nucleici è stato utilizzato principalmente come test secondario per confermare i risultati sierologici positivi. Tuttavia, man mano che diventano più economici e più automatizzati, diventano sempre più lo strumento diagnostico principale.
La rilevazione dell'RNA virale e dei genomi del DNA può essere eseguita utilizzando la reazione a catena della polimerasi . Questa tecnica crea molte copie del genoma del virus utilizzando sonde specifiche del virus. Le variazioni nella PCR come la PCR della trascrittasi inversa annidata e la PCR in tempo reale possono essere utilizzate anche per determinare la carica virale nel siero del paziente. Questo è spesso usato per monitorare il successo del trattamento nei casi di HIV .
Il sequenziamento è l'unico metodo diagnostico che fornisce la sequenza completa di un genoma virale. Pertanto, fornisce la maggior parte delle informazioni sulle differenze molto piccole tra due virus che avrebbero lo stesso aspetto utilizzando altri test diagnostici.
Attualmente, il sequenziamento viene utilizzato quando è necessaria questa ampiezza di informazioni. Ad esempio, il sequenziamento viene utilizzato quando vengono testate mutazioni specifiche nel paziente per determinare la terapia antivirale e la suscettibilità alle infezioni.
Tuttavia, poiché i test diventano più economici, più veloci e più automatizzati, è probabile che il sequenziamento diventi lo strumento diagnostico principale in futuro.
I test di immunofluorescenza o immunoperossidasi sono comunemente usati per rilevare se un virus è presente in un campione di tessuto.
Questi test si basano sul principio che se il tessuto è infettato da un virus, un anticorpo specifico per quel virus sarà in grado di legarsi ad esso. Per fare ciò, gli anticorpi specifici per diversi tipi di virus vengono miscelati con il campione di tessuto. Una volta che il tessuto è esposto a una specifica lunghezza d'onda della luce o a una sostanza chimica che visualizza l'anticorpo.
Questi test richiedono anticorpi specializzati che vengono prodotti e acquistati da società commerciali. Questi anticorpi commerciali sono generalmente ben caratterizzati e sono noti per legarsi a un singolo tipo specifico di virus. Sono inoltre associati a un tipo speciale di tag che consente di visualizzare l'anticorpo in laboratorio, il che significa che emetterà fluorescenza o colorerà. Pertanto, l'immunofluorescenza si riferisce alla rilevazione di un anticorpo fluorescente (immuno) e l'immunoperossidasi si riferisce alla rilevazione di un anticorpo colorato (la perossidasi produce un colore marrone scuro).
Test di immunofluorescenza | Test immunoperossidasi |
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La microscopia elettronica è un metodo che può scattare una foto di un intero virus e rivelarne la forma e la struttura. Generalmente non viene utilizzato come test diagnostico di routine in quanto richiede un tipo altamente specializzato di preparazione del campione, microscopio e competenza tecnica.
Tuttavia, la microscopia elettronica è molto versatile grazie alla sua capacità di analizzare qualsiasi tipo di campione e identificare qualsiasi tipo di virus.
Pertanto, rimane il gold standard per identificare i virus che non si presentano nei test diagnostici di routine o per i quali i test di routine mostrano risultati contrastanti.
Una persona recentemente infettata da un virus produrrà anticorpi nel sangue che riconosceranno specificamente quel virus. Questa si chiama immunità umorale .
Sono importanti due tipi di anticorpi.
Il test degli anticorpi è diventato ampiamente disponibile. Questo può essere fatto per i singoli virus (ad esempio utilizzando un ELISA), ma i pannelli non automatici che possono eseguire lo screening di molti virus contemporaneamente stanno diventando sempre più comuni.
Alcuni virus si attaccano alle molecole sulla superficie dei globuli rossi, ad esempio il virus dell'influenza.
Di conseguenza, a determinate concentrazioni, una sospensione virale può legare insieme i globuli rossi ( dispositivo medico diagnostico in vitro ), impedendo che si depositino dalla sospensione.
Dispositivo medico diagnostico in vitro