Teknologi baru yang dikembangkan oleh Howard Hughes Medical Institute (HHMI) peneliti memungkinkan untuk menguji virus yang sedang atau sudah lama menginfeksi tubuh, hanya dengan menganalisis setetes darah. Metode, yang disebut VirScan, merupakan alternatif yang efisien untuk mendiagnosa jumlah infeksi virus pada masing-masing orang.
Dengan VirScan, para ilmuwan dapat menjalankan tes tunggal untuk menentukan virus yang telah menginfeksi individu. Dengan penemuan ini, sekarang dapat terpecahkan masalah dalam kesehatan individu yang berhubungan dengan infeksi virus dan tidak menutup kemungkinan untuk dikembangkan dalam menganalisis jenis virus apa saja yang biasa menginfeksi manusia dalam populasi besar.
Stephen Elledge, seorang penyidik ??HHMI di Brigham dan Rumah Sakit Wanita, memimpin pengembangan VirScan. “Kami telah mengembangkan metodologi pemeriksaan keberadaan virus pada setetes darah seseorang,” katanya. “Daripada pengujian satu virus tertentu saja dengan proses yang tidak sebentar, dengan metode VirScan kita dapat mengetahui ribuan virus sekaligus hanya dengan 1 tetes darah dan sekali uji.”
Elledge dan rekan-rekannya telah menggunakan VirScan untuk menganalisis darah dari 569 orang di Amerika Serikat, Afrika Selatan, Thailand, dan Peru. Para ilmuwan menggambarkan teknologi baru dan melaporkan temuan mereka dalam 5 Juni 2015, jurnal Science.
VirScan bekerja dengan skrining darah untuk antibodi pada setiap 206 spesies virus yang menginfeksi manusia. VirScan tidak hanya mengidentifikasi infeksi virus yang aktif dalam system kekebalan tubuh seseorang, tetapi juga menyediakan riwayat infeksi masa lalu individu.
Untuk mengembangkan tes baru, Elledge dan rekan-rekannya mensintesis lebih dari 93.000 segmen DNA encoding yang berbeda dari protein virus. Mereka memperkenalkan potongan-potongan DNA dalam virus bakteri (bakteriofag). Setiap bakteriofag memproduksi salah satu segmen protein – yang dikenal sebagai peptide. Bakteriofag dari semua urutan protein yang ditemukan lebih dari 1.000 jenis yang diketahui berasal dari virus manusia.
Antibodi dalam darah menemukan target virus mereka dengan mengenali fitur unik yang dikenal sebagai epitop yang tertanam dalam protein pada permukaan virus. Untuk melakukan analisis VirScan, semua peptida-menampilkan bakteriofag yang berbaur dengan sampel darah. Antibodi antivirus dalam darah menemukan dan mengikat target epitop mereka dalam peptida. Para ilmuwan kemudian mengambil antibodi dan mengambilnya kecuali untuk beberapa bakteriofag yang melekat kepada mereka. Dengan sekuensing DNA dari bakteriofag, mereka dapat mengidentifikasi potongan virus protein yang didapat antibodi dalam sampel darah. Elledge memperkirakan akan memakan waktu sekitar 2-3 hari untuk memproses 100 sampel, dengan asumsi sequencing bekerja secara optimal. Dia optimistis kecepatan assay akan meningkat dengan pengembangan lebih lanjut.
Untuk menguji metode, tim menganalisis sampel darah dari pasien yang diketahui terinfeksi virus tertentu, termasuk HIV dan hepatitis C. “Ternyata itu bekerja dengan sangat baik,” kata Elledge. “Kami berada di kisaran sensitivitas 95 hingga 100 persen”.
Elledge dan rekan-rekannya menggunakan VirScan untuk menganalisis antibodi dalam 569 orang dari empat negara, meneliti sekitar 100 juta potensi interaksi antibodi / epitop. Mereka menemukan bahwa rata-rata, setiap orang memiliki antibodi terhadap sepuluh spesies yang berbeda dari virus. Seperti yang diharapkan, antibodi terhadap virus tertentu yang umum di antara orang dewasa, tetapi tidak pada anak-anak, karena anak-anak belum terkena virus tersebut. Individu yang berada Afrika Selatan, Peru, dan Thailand, cenderung memiliki antibodi terhadap virus lebih daripada orang di Amerika Serikat. Para peneliti juga menemukan bahwa orang yang terinfeksi HIV memiliki antibodi terhadap banyak virus daripada orang tanpa HIV.
Elledge mengatakan “Dalam tulisan ini saja kita mengidentifikasi lebih interaksi antibodi / peptida protein virus daripada yang telah diidentifikasi sebelumnya dari eksplorasi virus”. Temuan mereka pada epitop virus juga mungkin memiliki implikasi penting untuk desain vaksin.
Elledge mengatakan pendekatan timnya akan mengembangkan lebih lanjut antibodi antivirus. Lab sendiri juga menggunakannya untuk mencari antibodi yang menyerang jaringan tubuh sendiri pada penyakit autoimun tertentu yang berkaitan dengan kanker. Pendekatan serupa juga dapat digunakan untuk menemukan antibodi terhadap jenis patogen.
