يقصد بتشخيص الفيروسات تحديد نوع الفيروس الذي تسبب بمرض أو حالة أدت إلى ظهور علامات أو أعراض في جسم الإنسان، وسببت له الألم أو عدم الارتياح أو أعراض لا يستطيع من خلالها القيام بأعماله اليومية، وتحديد نوع الفيروس يساعد في تحديد الأمراض وتخفيف أعراضها والتوصل إلى لقاح أو علاج له، وهناك العديد من الطرق التي تكشف عن الفيروسات، وقد تكون هذه الطرق مناعية أو جزيئية، أو عزل الفيروسات في خلايا حية، ثم رؤيتها تحت المجهر الإلكتروني.
العينات المستخدمة في تشخيص الفيروسات
يمكن استخدام مجموعة متنوعة من العينات للكشف عن الفيروسات، ويعتمد نوع العينة المستخدمة على نوع العدوى الفيروسية التي يتم تشخيصها، ويعتبر أخذ العينات المناسبة ضرورياً لتجنب أخطاء ما قبل التحليل المحتملة، وفي بعض الأحيان قد يتم أخذ عينات من أماكن متعددة، وتشمل أنواع العينات المستخدمة في تشخيص الفيروسات ما يلي:
- المسحات وتشمل العديد من الأماكن أهمها مسحة البلعوم والأنف ومسحة البلعوم مع الأنف.
- العينات أو الخزعات النسيجة مثل العينات الجلدية أو عينات نسيجة من أماكن مختلفة من الجسم مثل الدماغ أو الكبد أو الرحم.
- العينات السائلة مثل عينات الدم والبول وسائل النخاع الشوكي والبلغم والسائل المنوي.
- عينات أخرى مثل بقع الدم الجافة وعينات البراز.
طرق تشخيص الفيروسات
يمكن تأكيد الإصابة بالفيروسات من خلال طرق عديدة لتشخيصها وتحديد أنواعها، ولذلك لدراستها والتوصل إلى علاج أو لقاح دائم لها، وهذه الطرق هي:
1. الطرق المناعية
يتم استخدام فحوصات مناعية عديدة للكشف عن الفيروسات، وهي:
- فحص الأليزا (ELISA): هو فحص يُستخدم لاكتشاف وقياس المواد القابلة للذوبان في الخلية أو مصل الدم مثل الأجسام المضادة والأجسام المستضادة، والبروتينات أو البروتينات السكرية والهرمونات، والتي تكون موجودة في العينات البيولوجية، للكشف عن مسببات الأمراض مثل الفيروسات.
- تقنية التألق المناعي (IF): يتم استخدام أجسام مضادة محددة، ويتم اقترانها كيميائياً مع الأصباغ الفلورية، وتُستخدم بشكل أساسي في العينات المكروبيولوجية؛ للكشف عن العديد من الأحياء الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات وغيرها.
- لطخة ويسترن (Western blot): تُستخدم للكشف عن بروتين معين في عينة الدم أو الأنسجة، وذلك باستخدام عملية الفصل الكهربائي؛ لفصل بروتينات العينة حسب الحجم، ثم نقل البروتينات المفصولة، ثم تمييز هذه البروتينات باستخدام أجسام مضادة.
- تقنية التراص الدموي (Hemagglutination assay): يتم قياس تركيز الفيروسات، والتي تلتصق بجزيئات موجودة على سطح خلايا الدم الحمراء مثل فيروس الأنفلونزا.
- الانتشار المناعي المزدوج (Ouchterlony double immunodiffusion): تستخدم في الكشف عن الأجسام المضادة والمستضدات للفيروسات، وتحديدها وتقديرها، مثل الغلوبولين المناعي والمستضدات النووية القابلة للاستخراج.
2. الفحوصات الجزيئية
تعد الطرق والتقنيات الجزيئية هي الأكثر حساسية ودقة في فحص الفيروسات، وهذه الطرق قادرة على اكتشاف الجينوم الفيروسي بأكمله أو أجزاء منه، ومن أهم هذه الفحوصات للكشف عن الفيروسات هي:
- فحص تفاعل تفاعل البلمرة المتسلسل أو PCR: حيث يتم الكشف عن جينومات الحمض النووي DNA أو RNA باستخدام تفاعل البلمرة المتسلسل، وتقوم هذه التقنية بعمل نسخ عديدة من جينوم الفيروس وتكبيرها، ويعد فحص PCR من أهم الفحوصات التي تكشف عن الفيروسات، وتحدد نوعها بدقة عالية.
- تقنية التضخيم متساوي الحرارة بوساطة الحلقة أو LAMP: يتم فيها تضخيم الحمض النووي باستخدام أنبوب أحادي عند درجة حرارة ثابتة، وتتشابه مع فحص PCR في استخدام الحمض النووي، ولكنها تختلف في طريقة عملها، وتوفر هذه التقنية نتائج اختبار دقيقة وسريعة في الكشف عن مسببات التهاب السحايا والانفلونزا من البكتيريا أو الفيروسات.
- فحص التسلسل الجينومي الكامل (Whole genome sequencing): يقوم هذا الفحص بتشخيص التسلسل الكامل لجينوم الفيروس، فيوفر أكبر قدر من المعلومات حول الاختلافات الصغيرة جداً بين فيروسين، والتي قد تبدو متشابهة باستخدام اختبارات تشخيصية أخر، ويعد هذا الفحص مفيداً عند اختبار طفرات معينة في المريض لتحديد العلاج المضاد للفيروسات وقابلية الإصابة بالعدوى.
3. عزل الفيروسات
- عزل الفيروسات (Virus isolation): هي عملية زراعة الفيروسات وإكثارها في الخلايا الحية لعوائلها أو خلايا حية أخرى، ولا يمكن أن تنمو أو تتكاثر في أوساط أو منابت غذائية صناعية مثل البكتيريا والفطريات.
- يتم عزل الفيروسات من عينة المريض الأولية، مما يسمح بنمو عينة الفيروس إلى كميات أكبر، ويسمح بإجراء عدد أكبر من الاختبارات عليها، ويعتبر ذلك مهماً أذا كان هناك فيروسات جديدة أو نادرة، أو ظهور متحورات وسلالات جديدة من فيروس قديم.
- يمكن زراعة العديد من الفيروسات في مزرعة الخلايا، حيث يتم خلط عينة الفيروس بالخلايا، وبعدها تصاب الخلايا وتنتج نسخاً أكثر من الفيروس.
- على الرغم من أن الفيروسات المختلفة تنمو فقط في أنواع معينة من الخلايا، إلا أن هناك خلايا تدعم تنمو فيها مجموعة كبيرة ومتنوعة من الفيروسات، مثل خلايا الكلى القرد الأفريقي، والتي تسمى خلايا فيرو، والخلايا الليفية في الرئة البشرية، والتي تسمى( MRC-5)، وخلايا سرطان الجلد البشري والتي تسمى (HEp-2).
- قد تتطلب الفيروسات الأخرى طرقاً أخرى للتلقيح أو الزراعة أو العزل، مثل تلقيح بيض الدجاج الجنيني بفيروسات إنفلونزا الطيور، أو فيروسات الليسا داخل الجمجمة فئران حديثي الولادة.
4. الفحص المجهري
- يتم استخدام المجهر الإلكتروني؛ للكشف عن شكل وهيكل الفيروسات وإعطاء صورة كاملة عنها.
- لا يتم استخدام الفحص المجهري الإلكتروني بشكل دائم، لأنه يتطلب نوعاً عالي التخصص من تحضير العينات والمجهر والخبرة الفنية.
- إن الفحص المجهري متعدد الاستخدامات، وذلك لقدرة المجهر الإلكتروني على تحليل أي نوع من العينات وتحديد أي نوع من الفيروسات، ويظل الفحص المجهري المعيار الذهبي لتحديد الفيروسات التي لا تظهر في اختبارات التشخيص الروتينية، أو التي تقدم الاختبارات الروتينية نتائج متضاربة لها.
5. فحص الاعتلال الخلوي
- الاعتلال الخلوي (Cytopathic effect): هو فحص يشير إلى التغيرات الهيكلية في خلايا العائل بسبب الغزو الفيروسي.
- يتسبب الفيروس المصاب في تحلل خلية العائل، أو عندما تموت الخلية دون تحلل، بسبب عدم القدرة على التكاثر، كل هذا يحدث بسبب اعتلال الخلايا CPEs أو ما يسمى بالتأثير الممرض للخلايا.
- تسبب الفيروسات في حدوث تغيرات مورفولوجية في خلية العائل، وتشمل الأمثلة في اعتلال الخلية: تقريب الخلية المصابة، والاندماج مع الخلايا المجاورة لتشكيل المخلوقات، وظهور الأجسام النووية أو السيتوبلازمية.
- إن اعتلال الخلية والتغيرات الأخرى في مورفولوجيا الخلية ليست سوى عدد قليل من التأثيرات العديدة للفيروسات القاتلة للخلايا.
- عندما يصيب فيروس ما خلية ما، فإن هذا الفيروس يقوم بقتل هذه الخلية من خلال التغييرات في شكل الخلية، وفي وظيفة الخلية، والأحداث التخليقية الحيوية التي تليها، وهذه التغييرات ضرورية لتكاثر الفيروسات بكفاءة، ولكن على يكون حساب الخلية.
