新興ウイルス：PCRと免疫測定法の仕組み

概要

本記事では、ウイルス感染を検出し診断するために使用される2つの主要なウイルス検査技術であるPCRと免疫測定法について説明します。PCRは体内のウイルスの遺伝子物質をターゲットにして検出可能なレベルに増幅します。一方、免疫測定法は、免疫系に存在するウイルス固有の抗体をターゲットにして、個人が以前に感染したかどうかを判断します。これらの検査は、新興ウイルスの拡散を抑え、治療するために不可欠であり、技術の進歩により正確性と効率性が向上しています。

PCR検査の仕組み

PCR、またはポリメラーゼ連鎖反応検査は、現在ウイルスに感染している人を診断するために使用されます。この検査技術は、体内のウイルスの遺伝子物質をターゲットにして検出可能なレベルに増幅します。新しいウイルスに対するPCR検査を開発するために、研究者はまずその遺伝子物質をシーケンスし、ユニークな領域を特定します。PCRはそれらのセグメントをターゲットにして遺伝情報を増幅します。サンプルが収集され、中央の研究所に持ち込まれ、PCRが実行され、ウイルスのゲノムの存在を検査します。ウイルスが存在する場合、その遺伝子コードのユニークな領域が酵素によって特定され、コピーされます。DNAの1本の鎖が数億本になり、蛍光色素でマークされたプローブを用いて検出されます。PCRマシンが蛍光を感知した場合、サンプルはウイルスに感染していることを示し、陽性と判定されます。

免疫測定法の仕組み

免疫測定法は、個人が以前に感染したかどうかを判断するために、免疫系のウイルスの記憶を利用します。この検査技術は、感染中に免疫系に生成されたウイルス固有の抗体をターゲットにします。これらの抗体は、ウイルスなどの外来物質を特定し、攻撃する専門のタンパク質です。免疫測定法は、IgG抗体（最も豊富なクラス）とIgM抗体（新しい感染に対して最初に生成されるタイプ）を検出することができます。IgM抗体の存在は、最近の感染を示し、IgG抗体は感染後に長期間循環します。免疫測定法の前に、医療従事者は個人から血液を採取し、興味のあるウイルスの一部に接触させます。過去にウイルスにさらされた場合、体内のウイルス固有の抗体はテスト中にそれに結合します。この反応によって色の変化が生じ、サンプルが陽性であることを示し、個人がウイルスに感染していることがわかります。

検査技術の進歩

PCRと免疫測定法の検査技術は、常に正確性と効率性が向上しています。PCRの革新により、1時間以内に結果を伝える自己完結型の検査装置が使用されるようになりました。ターゲットDNAの個々の部分を定量化するデジタルPCRは、さらなる正確性向上の可能性を示しています。免疫測定法は迅速に開発するのが難しいですが、シンガポールの研究者はCOVID-19がパンデミックと宣言される前にSARS-CoV-1のために開発することができました。これらの検査は、それらを開発した科学者や実施する医療従事者とともに、絶対に必要です。そして、早期に展開された場合、何百万人もの命を救うことができます。

結論

PCRと免疫測定法の検査技術は、新興ウイルスの拡散を抑え、治療するために不可欠です。PCRは体内のウイルスの遺伝子物質をターゲットにして検出可能なレベルに増幅します。一方、免疫測定法は、免疫系に存在するウイルス固有の抗体をターゲットにして、個人が以前に感染したかどうかを判断します。技術の進歩により、これらの検査の正確性と効率性が向上しており、早期展開は何百万人もの命を救うことができます。