Deteksi infeksi virus yang akurat dan tepat waktu sangat penting untuk penatalaksanaan klinis, surveilans epidemiologi, pengendalian infeksi, dan respons kesehatan masyarakat. Diagnostik virus telah berevolusi dari isolasi virus tradisional menjadi teknik molekuler yang sangat sensitif yang dapat mengidentifikasi patogen dalam hitungan jam.
Tes Amplifikasi Asam Nukleat
Reaksi berantai polimerase (PCR) adalah landasan diagnostik virus molekuler. PCR transkripsi terbalik (RT-PCR) mengubah RNA virus menjadi DNA komplementer (cDNA) menggunakan transkriptase balik, diikuti dengan amplifikasi PCR, menjadikannya standar emas untuk deteksi virus RNA termasuk virus SARS-CoV-2, influenza, HIV, dan hepatitis C. PCR kuantitatif waktu nyata (qPCR) menggunakan probe fluoresen untuk memantau amplifikasi secara waktu nyata, sehingga dapat mendeteksi dan menghitung viral load. PCR digital mempartisi sampel menjadi ribuan reaksi individual, memungkinkan kuantifikasi absolut tanpa kurva standar dan meningkatkan deteksi target dengan kelimpahan rendah. Tes PCR multipleks secara bersamaan mendeteksi beberapa virus dalam satu reaksi, seperti panel virus pernapasan yang menguji influenza A dan B, virus pernapasan syncytial, adenovirus, dan metapneumovirus manusia. Metode amplifikasi isotermal seperti amplifikasi isotermal yang dimediasi loop (LAMP) dan amplifikasi polimerase rekombinase (RPA) memperkuat asam nukleat pada suhu konstan, memungkinkan pengujian di tempat perawatan tanpa siklus termal.
Metode Deteksi Serologis
Tes serologis mendeteksi antibodi yang dihasilkan oleh respons imun pejamu terhadap antigen virus, yang mengindikasikan infeksi saat ini atau di masa lalu. Uji imunosorben terkait-enzim (ELISA) adalah format yang paling banyak digunakan, dengan ELISA tidak langsung mendeteksi antibodi antivirus dalam serum pasien dan ELISA sandwich mendeteksi antigen virus secara langsung. Tes diagnostik cepat (RDT), yang biasanya didasarkan pada imunokromatografi aliran lateral, memberikan hasil dalam waktu 15–30 menit dan banyak digunakan untuk tes HIV, demam berdarah, dan SARS-CoV-2 di tempat perawatan. Tes netralisasi mengukur kemampuan antibodi pasien untuk memblokir infeksi virus dalam kultur sel, memberikan informasi fungsional tentang kekebalan protektif yang sangat penting untuk evaluasi vaksin. Western blotting digunakan sebagai tes konfirmasi HIV, mendeteksi antibodi terhadap protein virus tertentu seperti gp120, gp41, dan p24.
Metode Deteksi Antigen
Tes antigen langsung mendeteksi protein virus dalam sampel klinis, memberikan hasil cepat dengan biaya lebih rendah dibandingkan metode molekuler. Uji imunofluoresensi (IFA) menggunakan antibodi berlabel fluoresensi untuk mendeteksi antigen virus secara langsung di sel atau bagian jaringan pasien, biasanya digunakan untuk virus pernapasan (influenza, RSV) dan virus herpes. Tes imunokromatografi aliran lateral, seperti tes antigen cepat untuk SARS-CoV-2, menggunakan antibodi yang terkonjugasi dengan nanopartikel berwarna yang mengikat antigen virus dan menghasilkan garis yang terlihat pada strip tes. Meskipun tes antigen umumnya kurang sensitif dibandingkan metode molekuler, tes ini lebih cepat, lebih murah, dan lebih cocok untuk skrining yang meluas.
Isolasi Virus dalam Kultur Sel
Kultur virus melibatkan inokulasi sampel klinis ke garis sel yang rentan dan mengamati efek sitopatik (CPE), seperti pembentukan syncytia (virus syncytial pernapasan), pembulatan sel (enterovirus), dan pembentukan plak (virus influenza). Kultur vial cangkang meningkatkan deteksi dengan sentrifugasi inokulum ke lapisan tunggal sel diikuti dengan imunostaining untuk antigen virus setelah 24–48 jam, dibandingkan dengan 3–14 hari yang diperlukan untuk kultur tradisional. Meskipun kultur berlangsung lambat dan memerlukan fasilitas khusus, kultur ini tetap penting untuk penemuan virus, pengujian kerentanan antivirus, dan produksi stok virus untuk penelitian dan pengembangan vaksin.
Deteksi Berbasis Mikroskop
Mikroskop elektron dapat memvisualisasikan partikel virus secara langsung dalam sampel klinis, mengidentifikasi virus berdasarkan morfologi karakteristiknya – ikosahedral (adenovirus, virus herpes), heliks (influenza, Ebola), atau kompleks (poxvirus) – dan sangat berguna untuk mendeteksi virus yang tidak diketahui atau tidak terduga. Mikroskop imunoelektron menggunakan pelabelan antibodi untuk mengidentifikasi partikel virus secara spesifik. Meskipun tidak cocok untuk diagnosis rutin karena persyaratan biaya dan keahlian, mikroskop elektron memainkan peran penting dalam menemukan banyak virus, termasuk SARS-CoV-1 dan norovirus.
Diagnostik Berbasis Urutan
Pengurutan generasi berikutnya (NGS) memungkinkan deteksi yang tidak memihak terhadap virus yang dikenal dan virus baru dalam sampel klinis tanpa memerlukan pengetahuan sebelumnya tentang urutan patogen. NGS metagenomik mengurutkan semua asam nukleat dalam sampel, memungkinkan identifikasi virus, bakteri, jamur, dan parasit secara bersamaan. Panel NGS yang ditargetkan memperkaya rangkaian virus menggunakan penangkapan probe atau PCR multipleks sebelum pengurutan, sehingga meningkatkan sensitivitas terhadap patogen yang diketahui. Pengurutan juga memberikan informasi tentang genotipe virus, mutasi resistensi obat, dan hubungan filogenetik untuk penyelidikan wabah. Meskipun masih mahal dan memerlukan komputasi yang intensif, pengurutan semakin banyak digunakan dalam diagnostik klinis, terutama untuk kasus-kasus kompleks di mana pengujian konvensional memberikan hasil negatif.
Tempat Perawatan dan Teknologi yang Sedang Berkembang
Pengujian di tempat perawatan mendekatkan diagnosis virus kepada pasien, sehingga mengurangi waktu penyelesaian dari hitungan hari menjadi hitungan menit. Perangkat laboratorium mikrofluida dalam sebuah chip mengintegrasikan persiapan sampel, amplifikasi, dan deteksi pada satu kartrid, dengan contohnya termasuk sistem GeneXpert untuk HIV, tuberkulosis, dan SARS-CoV-2. Diagnostik berbasis CRISPR (SHERLOCK, DETECTR) menggunakan enzim Cas yang diprogram untuk mengenali rangkaian asam nukleat virus tertentu, ditambah dengan molekul reporter yang menghasilkan sinyal fluoresen atau kolorimetri, mencapai sensitivitas attomolar tanpa instrumentasi yang rumit. Biosensor yang menggunakan bahan nano, aptamers, dan deteksi elektrokimia sedang dikembangkan untuk deteksi virus yang cepat dan portabel.
