Кіріспе
Вирустық жүктеме, сондай-ақ вирустық таңдау деп те аталады, – бұл белгілі бір көлемдегі сұйықтықтағы вирустың мөлшерінің сандық көрсеткіші, биологиялық және қоршаған ортадағы үлгілерді қоса алғанда. Оны вирустық титрмен шатастыруға болмайды, себебі титр сынаққа байланысты. Жұқпалы вирустық бөлшектерді өлшеу үшін талдау жасалғанда (плакалық талдау, фокустық талдау), вирустық титр көбінесе жұқпалы вирустық бөлшектердің концентрациясын көрсетеді, бұл жалпы вирустық бөлшектерден өзгеше. Вирустық жүктеме дене сұйықтықтарында, сілекейде және қан плазмасында өлшенеді. Норовирус ұзаққа созылған вирустық бөлінуге және қоршаған ортада тірі қалуға қабілетті, сонымен қатар адамдарда инфекцияны тудыру үшін өте аз доза қажет: 100-ден аз вирустық бөлшек. Вирустық жүктеме әдетте вирустық бөлшектер (вириондар) немесе жұқпалы бөлшектер саны ретінде 1 мл-ге көрсетіледі, бұл сынақ түріне байланысты. Вирустық жүктеменің, титрдің немесе вирустық таңдаудың жоғарылауы белсенді вирустық инфекцияның ауырлығымен байланысты болуы мүмкін. Вирустың 1 мл-дегі мөлшері зардап шеккен сұйықтықтағы вирустың тірі мөлшерін бағалау арқылы есептеледі. Мысалы, оны әр миллилитр қан плазмасына шаққанда РНК көшірмелерімен беруге болады. Вирустық жүктемені қадағалау созылмалы вирустық инфекциялар кезінде терапияны бақылау үшін және сүйек миы немесе қатты мүшелерді трансплантациялағаннан кейін қалпына келетін иммундық тапшылығы бар науқастарда қолданылады. Қазіргі уақытта жүйелі тестілеулер ВИЧ-1, цитомегаловирусы, В гепатиті вирусы және С гепатиті вирусына қолжетімді. ВИЧ-тің вирустық жүктемесін бақылау ВИЧ жұқтырған адамдарды емдеуде ерекше маңызды, өйткені бұл мәселе ВИЧ/ЖИТС-ті басқару контекстінде үнемі талқыланады. Вирустық жүктеменің анықталмауы инфекцияның жоқтығын білдірмейді. Ұзақ мерзімді комбинациялық антиретровирустық терапия алатын ВИЧ-позитивті науқастарда көптеген клиникалық талдауларда вирустық жүктеме анықталмайтын болуы мүмкін, себебі вирустық бөлшектердің концентрациясы анықтау шегінен (LOD) төмен.
Viral load, also known as viral burden, is a numerical expression of the quantity of virus in a given volume of fluid, including biological and environmental specimens. It is not to be confused with viral titre or viral titer, which depends on the assay. When an assay for measuring the infective virus particle is done (Plaque assay, Focus assay), viral titre often refers to the concentration of infectious viral particles, which is different from the total viral particles. Viral load is measured using body fluids sputum and blood plasma. Norovirus has not only prolonged viral shedding and has the ability to survive in the environment but a minuscule infectious dose is required to produce infection in humans: less than 100 viral particles. Viral load is often expressed as viral particles, (virions) or infectious particles per mL depending on the type of assay. A higher viral burden, titre, or viral load often correlates with the severity of an active viral infection. The quantity of virus per mL can be calculated by estimating the live amount of virus in an involved fluid. For example, it can be given in RNA copies per millilitre of blood plasma. Tracking viral load is used to monitor therapy during chronic viral infections, and in immunocompromised patients such as those recovering from bone marrow or solid organ transplantation. Currently, routine testing is available for HIV 1, cytomegalovirus, hepatitis B virus, and hepatitis C virus. Viral load monitoring for HIV is of particular interest in the treatment of people with HIV, as this is continually discussed in the context of management of HIV/AIDS. An undetectable viral load does not implicate a lack of infection. HIV positive patients on long term combination antiretroviral therapy may present with an undetectable viral load on most clinical assays since the concentration of virus particles is below the limit of detection (LOD).
Вирустық жүктемені тексеру технологиялары
2010 жылғы Puren және авторлардың шолу зерттеуі вирустық жүктемені анықтауды үш түрге бөледі: (1) АҚШ-та коммерциялық түрде қолжетімді және Азық-дәрі басқармасының (FDA) мақұлдауы бар, немесе Еуропалық экономикалық аймақта (EEA) CE белгісімен саудада жүрген нуклеин қышқылын күшейтуге негізделген тесттер (NAT немесе NAAT); (2) "Өндірілген" немесе ішкі пайдалануға арналған NAT; (3) нуклеин қышқылына негізделмеген тест.
Нуклеин қышқылы негізінде жүргізілетін сынақтар (NAT)
NAT-терді қолдана отырып, вирустық жүктемені анықтау үшін молекулалық негіздегі көптеген әртүрлі әдістер бар. Амплификацияға қолданылатын бастапқы материал осы молекулалық әдістерді үш топқа бөлуге мүмкіндік береді: нысаналық амплификация, ол нуклеин қышқылының өзін пайдаланады. Ең көп қолданылатын әдістердің бірнешесі: Полимераза тізбекті реакциясы (ПТР) әдісі *in vitro* ДНК синтезі үшін ДНК матрицасын, полимеразаны, буферлерді, праймерлерді және нуклеотидтерді пайдаланып, қан үлгісіндегі ВИЧ-ті көбейтіп өсіреді. Содан кейін химиялық реакция вирусты белгілейді. Белгілер өлшеніп, вирус мөлшерін есептеу үшін қолданылады. ПТР интеграцияланған ДНК-ны анықтау үшін қолданылады. Кері транскрипциялы полимераза тізбекті реакциясы (RT-ПТР) – вирустық РНК-ны анықтауға қолданылатын ПТР-дің бір түрі. РНК осы әдістің бастапқы материалы ретінде қолданылады және ПТР үшін РТ ферментін пайдалана отырып, қос тізбекті ДНК-ға айналдырылады. Нуклеин қышқылы тізбегіне негіделген күшейту (NASBA) әдісі – ПТР-дің транскрипцияға негіделген күшейту жүйесінің (TAS) нұсқасы. РНК нысана ретінде қолданылады және ДНК көшірмесі жасалады. ДНК көшірмесі содан кейін РНК-ға транскрипцияланып, күшейтіледі. ТАС-тың бірнеше коммерциялық нұсқалары бар, оның ішінде транскрипциямен күшейту (TMA) және өзін-өзі сақтайтын тізбек көбеюі (3SR). Зондқа тән күшейту синтетикалық зондтарды пайдаланады, олар басымдықпен нысаналық тізбекке байланысады. Зондтар күшейтіледі. Сигнал күшейту үшін үлгіде бастапқыда болған күшейтілмеген нысанаға байланысқан үлкен мөлшердегі сигнал қолданылады. Жиі қолданылатын әдіс: тармақталған ДНК (bДНК) әдісі нысаналық нуклеин қышқылы ретінде ДНК немесе РНК-ны пайдалана алады. Ықшам зондтар қатты тірекке бекітіліп, нысаналық нуклеин қышқылын ұстайды. Қосымша кеңейткіш зондтар сондай-ақ нысаналық нуклеин қышқылына және көптеген репортерлік молекулаларға байланысады, олар сигналдың қарқындылығын арттыру үшін қолданылады, ол вирус санына айналады.
Target amplification which uses the nucleic acid itself. Just a few of the more common methods
The polymerase chain reaction (PCR) method of in vitro DNA synthesis uses a DNA template, polymerase, buffers, primers, and nucleotides to multiply the HIV in the blood sample. Then a chemical reaction marks the virus. The markers are measured and used to calculate the amount of virus. PCR is used to quantify integrated DNA. Reverse transcription polymerase chain reaction (RT PCR) is a variation of PCR that can be used to quantify viral RNA. RNA is used as the starting material for this method and converted to double stranded DNA, using the enzyme reverse transcriptase (RT) for PCR. The nucleic acid sequence based amplification (NASBA) method is a transcription based amplification system (TAS) variation of PCR. RNA is used as the target and a DNA copy is made. The DNA copy is then transcribed into RNA and amplified. Several TAS commercial variations are available including; transcription mediated amplification (TMA), and self sustaining sequence replication (3SR). Probe specific amplification uses synthetic probes that preferentially bind to a target sequence. The probes are then amplified
Signal amplification uses large amounts of signal bound to an unamplified target originally present in the sample. One commonly used method:
The branched DNA (bDNA) method can use either DNA or RNA as the target nucleic acid. Short probes attached to a solid support and capture the target nucleic acid. Additional extender probes also bind to the target nucleic acid and to numerous reporter molecules which are used to increase the signal intensity, which is converted to a viral count.
Плазма үлгілері
ЭДТА плазмасы, ЭДТА қан үлгісінен алынған, РНК-ға негізделген вирустық жүктемені анықтау үшін жасушасыз вирустық РНК-ның жақсы көзі болып табылады. Плазмадан РНК-ны бөліп алу үшін арнайы жабдықтар, реагенттер және оқыту қажет, бұл орташа және кішкентай зертханалар үшін қол жетімсіз болуы мүмкін. 1 мл-ден асатын үлкен плазма үлгісі (> 1 мл) қажет, ол үшін венадан қан алу талап етіледі.
Сақтау
ЭДТА қанды бөлме температурасында 30 сағатқа дейін, ал ажыратылған плазманы вирустық жүктемеде маңызды төмендеулер болмаса, 70°C температурада ұзақ мерзімге сақтауға болады.
Өлшеу
Вирустық жүктеме бір миллилитр (мл) қандағы ВИЧ РНК-ның көшірмелерімен есептеледі. Вирустық жүктемедегі өзгерістер әдетте логарифмдік өзгеріс ретінде (10-ның дәрежесімен) көрсетіледі. Мысалы, вирустық жүктеменің 3 логарифмдік өсуі (3 log10) бұрынғы хабарланған деңгейден 103 немесе 1000 есеге артуды білдіреді, ал 500 000-нан 500 көшірмеге дейін төмендеуі 3 логарифмдік төмендеу (сондай-ақ 3 log10) болып табылады.
Вирустық жүктемеге әсер ететін басқа факторлар
Әр түрлі сынақ әдістері бір науқастың үлгісі үшін әртүрлі нәтижелер береді. Салыстыру үшін, науқастың үлгісін тексерген сайын бірдей сынақ әдісі (мақсатты күшейту, зондқа тән күшейту немесе сигнал күшейту) қолданылуы тиіс. Ең жақсысы, науқасты тексеру бір медициналық зертханада, бір вирустық жүктеме сынағы және анализаторы арқылы жүргізілуі керек.