کرونا ویروسها دارای مکانیسمهای ویرایش ژنتیکی (Proof reading) هستند و به همین علت تنوع ژنتیکی در SARS-CoV-2 و احتمال ایجاد واریانتهای مختلف از این ویروس کم است. یک واریانت ویروسی جدید دارای یک یا چند تغییر ژنتیکی (جهش یا موتاسیون) است که میتواند آن را از نوع وحشی یا نوع غالب ویروس که در حال حاضر در میان جمعیت عمومی است، متمایز میکند. با این وجود، اخیرا واریانتهای مختلفی از این ویروس در برخی از نقاط جهان گزارش شده است. این واریانتها بر اساس جهشهای مختلفی که در ژن S ایجاد شدهاند تعیین خصوصیت میشوند. این جهشها ممکن است که بیماریزایی، عفونتزایی و پاسخ به مونوکلونال آنتی بادیهای درمانی و واکسن را تحت تاثیر قرار دهند. بنابراین، این سویه ها یا واریانتها باعث نگرانیها شدهاند. از این رو به آنها Variant of concern (VOC) نیز گفته میشود.
در طول یک بیماری پاندمیک، تنها راه مقابله با پاتوژن محدود کردن گسترش آن است، که در صورتی امکان پذیر است که افراد مبتلا زودتر تشخیص داده و جدا شوند. یکی از ضروریترین اولویتهایی که به منظور درمانهای مرتبط با سلامت عمومی مطرح است مبحث تشخیص دقیق این ویروس میباشد. روشهای تشخیصی مولکولی روشهایی با حساسیت و دقت بالا هستند که میتوانند در تشخیص این ویروس بکار گرفته میشوند. در حال حاضر، پنل تشخیصی SARS-CoV-2 بر اساس روش Real-time PCR TaqMan میباشد که در کشورهای مختلف از جمله چین، تایلند، ژاپن، آلمان، هنگ کنگ و آمریکا بکار گرفته میشود که جزئیات روشهای بکار گرفته شده در سایت WHO موجود میباشد:
(https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/technical-guidance/laboratory-guidance)
در حال حاضر روش TaqMan Real-time PCR بر پایه تشخیص ژنهای N،RdRp و E روش گلد استاندارد تشخیص SARS-CoV-2 میباشد. با این وجود، این روش بصورت معمول قادر به افتراق واریانتهای مختلف که در ژن S دچار جهش هستند از یکدیگر نمیباشد. در حاضر به منظور تشخیص واریانتهای مختلف SARS-CoV-2 از روشهای توالی یابی DNA استفاده میشود. استفاده از روشهای مولکولی ارزانتر و سریعتر میتوانند جهت غربالگری واریانتها در شرایط بحرانی کمک کننده باشند. یکی از روشهای تشخیص تغییرات ژنتیکی سریع که مشتق از روش TaqMan Real-time PCR می باشد روش TaqMan genotyping یا Endpoint genotyping میباشد که در مطالعات بسیاری به منظور تشخیص جهشها مورد استفاده قرار گرفته است. در روش TaqMan genotyping بر اساس ناحیهی جهش از دو پروب اختصاصی با دو فلوفور (فلوروکروم) متفاوت و کوئنچر مربوطه استفاده میشود که هر کدام از آنها میتوانند یک آلل را تشخیص دهند (یک آلل وحشی و یک آلل جهش یافته) (شکل زیر).
در حین انجام PCR در صورت وجود آلل جهش یافته پروب اختصاصی آن و در صورت وجود آلل طبیعی پروب مربوط به آن متصل میشوند و پس از اتصال هریک از پروبها، در اثر فعالیت اگزونوکلئازی آنزیم پلیمراز هیدرولیز میشوند و رنگهای فلوروسنت مختلف آزاد میشوند که دستگاه ریل تایم PCR قادر به خوانش و ثبت آن می باشد. بنابراین چنانچه آلل جهش یافته وجود داشته باشد پروب اختصاصی آن متصل شده و سپس هیدرولیز شده و رنگ خاص خود (بعنوان مثال FAM) آزاد میشود. در حالیکه چنانچه آلل وحشی وجود داشته باشد پروب اختصاصی آن متصل و هیدرولیز میشود و در نتیجه رنگ دیگری (مثل HEX) آزاد میشود (شکل ب). در نهایت بعد از پایان واکنش PCR نتایج آنالیز میشوند و بر اساس پلات حاصل از نتایج (شکل ب) ژنوتایپ تعیین میشود. اخیرا Annavajhala و همکاران با استفاده از این روش دو موتاسیون N501Y و E484K را بررسی نمودهاند و موفق به شناسایی یک واریانت جدید در شهر نیویورک شده اند.
غربالگری سویه های مختلف کروناویروس جدید با استفاده از تکنیک های مختلف