3 cara diagnosis covid-19

3 Cara Diagnosis Covid-19!

Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) atau Coronavirus adalah penyebab penyakit Covid-19. Virus ini, menginfeksi sistem pernafasan, misalnya flu, infeksi pernafasan ringan hingga sedang dan infeksi paru-paru (pneumonia).

Penyebaran virus tersebut, melalui droplet sehingga dapat dengan mudah menginfeksi manusia. Karenanya, diperlukan pelbagai metode deteksi untuk mengetahui keberadaan Corona virus pada manusia.

Cara diagnosis Covid-19

 

Hal ini, digunakan untuk melacak dan meminimalisasi penyebaran virus. Berikut beberapa cara diagnosis Covid-19.

 

  1.     Deteksi molekuler (RT-PCR)

Metode deteksi ini, digunakan berdasarkan rekomendasi WHO, yakni deteksi molekuler/NAAT (Nucleic Acid Amplification Test) dengan menggunakan RT-PCR. Mesin ekstraksi tersebut, digunakan untuk memeriksa keberadaan material genetik virus dalam tubuh dengan melakukan amplifikasi atau perbanyakan materi genetik virus.

Selain itu, metode molekuler membutuhkan kit untuk ekstraksi dan diagnosis virus. Sampel yang digunakan ialah lendir dari hidung atau tenggorokan dengan teknik swab.

Akurasi hasil dari tes metode molekuler  berkisar 80 – 90%. Sebab itu, tes dengan metode molekuler dianggap tes deteksi utama untuk mendeteksi Corona virus dibandingkan metode lain. Akan tetapi, metode tersebut memerlukan waktu lebih lama untuk mendapatkan hasilnya.

  1. Swab antigen

Antigen adalah molekul yang dapat digunakan untuk merangsang imunitas tubuh. Zat ini, berupa polisakarida, protein, dan lainnya. Tiap antigen memiliki permukaan protein yang berbeda.

Swab antigen merupakan tes yang dapat mendeteksi ada atau tidaknya protein spesifik dari virus korona SARS-CoV-2 penyebab Covid-19. Sampel yang digunakan dalam metode ini sama dengan metode molekuler, yakni lendir tenggorokan atau hidung dengan teknik swab.

Sayangnya, swab antigen hanya digunakan untuk pemeriksaan awal atau skrinning Covid-19. Hal ini dikarenakan, akurasi yang dimiliki tidak setepat metode molekuler.

Tak hanya itu, waktu paling tepat untuk melakukan swab antigen ialah lima hari setelah adanya gejala. Selanjutnya, hanya membutuhkan waktu 10 – 30 menit untuk mendapatkan hasilnya.

  1. Rapid test antibodi

Rapid test antibodi, tes darah untuk mencari terbentuk atau tidaaknya antibodi imunoglobulin yang muncul saat tubuh terinfeksi virus Covid-19. Antibodi sendiri, ialah protein yang dibuat oleh sistem kekebalan tubuh untuk melawan agen asing yang masuk ke dalam tubuh, contohnya virus.

Hasil yang didapatkan dari rapid test antibodi tidak dapat digunakan sebagai acuan. Sebab, rapid test antibodi tidak dapat mendiagnosis infeksi virus Corona aktif tetapi hanya dapat mendeteksi infeksi di masa lalu.

Bahkan hasil tes ini, dapat memberikan ‘false negative’ atau kondisi hasil tes negatif namun sebenarnya positif. Untuk mendapatkan hasil tes rapid antibodi, berkisar 10 – 20 menit dan dengan biaya relatif murah.

 

 

 

Perbedaan Metode Sequencing DNA

Sequencing DNA menjadi dasar perkembangan ilmu pengetahuan, seperti genetika, bioteknologi, genomik, dan biomolekuler. Tujuan dari teknologi ini, ialah untuk menentukan urutan basa nitrogen molekul DNA.

Salah satu, aplikasi dari sequencing DNA, yakni Human Genome Project yang mana suatu proyek pengurutan genom manusia. Perkembangan sequencing DNA diawali di tahun 1970 dengan metode kromatografi, lalu diperkenalkan metode dye-based sequencing. Bahkan, terdapat beberapa metode sequencing DNA yang telah digunakan hingga saat ini.

Perbedaan metode Sequencing DNA Sanger dan NGS

Sanger sequencing dan Next Generation Sequencing (NGS) merupakan dua jenis metode sekuens nukleotida yang dikembangkan dari waktu ke waktu. Metode sanger dan modifikasinya telah digunakan salama 30 tahun. 

Metode sanger ialah metode sequencing DNA pertama yang digunakan. Metode ini, menggunakan DNA templet dan memerlukan primer spesifik untuk sekuensingnya.

Panjang sekuen yang dihasilkan dari metode tersebut, tidak mencapai lebih dari 2000 bp, yakni berkisar antara 1000 – 2000 pasang basa (bp). Agar mendapatkan sekuen lebih panjang, perlu dikembangkan dengan emtode shotgun.

Metode shotgun yang mana menggunakan enzim restriksi untuk memotong DNA templat lalu fragmen DNA diklon pada vector sekuensing, individu fragmen DNA setiap klon diurutkan terpisah. Prinsip metode Sanger bekerja pada proses penghentian rantai dikarenakan penggabungan selektif dideoksinukleotida oleh enzim DNA polymerase selama replikasi DNA. Berikutnya, menghasilkan pemisahan fragmen oleh kapiler elektroforesis.

sequencing DNA dengan metode sanger

Tahapan sekuensing DNA menggunakan Metode Sanger

 

Setelah metode Sanger dilanjutkan generasi berikutnya, yaitu Next Generation Sequencing (NGS). Metode NGS ialah revolusi dari sekuensingg DNA. Hal ini disebabkkan, NGS dapat menghasilkan data sekuen dalam jumlah yang besar dengan waktu yang relative singkat dibandingkan dengan metode Sanger.

Selain itu, proses dari NGS juga berkecpatan tinggi, lebih akurat, dan hemat. Hal ini dikarenakan, dapat dilakukan dengan ukuran sampel yang kecil. Di sisi lain, NGS menghasilkan panjang sekuen DNA berkisar 50 – 500 bp.

Dengan demikian, sequencing tiap fragmen DNA mesti dilakukan lebih dari sekali ukuran genom (genome sequence coverage). Untai DNA atau RNA (jutaan) dapat diurutkan secara paralel sehingga pengurutan seluruh genom organisme dapat dilakukan dalam waktu singkat. 

Tiga teknologi utama NGS yang ada, yaitu Roche/454 pyrosequencing platform, illumine Solexa polymerase sequencing platform, dan ABI/SOLID ligase sequencing technology. Metode NGS terdiri atas empat prinsip sekuensing utama DNA, antara lain pyrosequencing, sequencing dengan sintesis, sequencing dengan ligase, dan sekuens semikonduktor ion. Di samping itu, aplikasi NGS dapat digunakan untuk studi metagenomic, mendeteksi variasi genom suatu individu akibat penyisipan ataupun penghapusan, untuk analisis ekspresi gen, dan lainnya.

Sequencing DNA dengan NGS

Tahapan proses Next Generation Sequencing (NGS)

 

sekuensing dna

Empat Aplikasi Sekuensing DNA, Perlu Kamu Ketahui!

Sekuensing DNA ialah pengurutan basa DNA dalam segmen molekul DNA. Selain itu, dapat dikatakan pula sebagai proses teknik penentuan urutan basa nekleotida (adenin, timin, guanin, dan sitosin) pada suatu molekul DNA.

Selaras dengan hal tersebut, yang dimaksud dengan sekuen DNA adalah urutan pada pengurutan basa nukleotida yang memberikan informasi mendasar dari suatu gen atau genom serta merupakan ciri kunci dari suatu makhluk hidup.

Aplikasi sekuensing DNA

 

Teknik ini, kerap digunakan untuk riset ilmiah baik dalam bioteknologi, forensik, dan antropologi. Berikut pengaplikasian sekuensing DNA.

  • Forensik

Sekuensing DNA digunakan untuk mengidentifikasi individu tertentu. Hal ini dikarenakan, urutan DNA yang dimiliki tiap orang berbeda-beda dan unik. 

Pengidentifikasian yang dilakukan, bertujuan untuk mengetahui pelaku kriminal melalui barang bukti TKP, seperti kuku, rambut, kulit, dan darah. Bahkan, aktivitas identifikasi ini dapat digunakan untuk menyelidiki korban bencana maupun pembunuhan. Selanjutnya, dapat juga digunakan untuk mengidentifikasi spesies yang terancam punah serta dilindungi

  • Kedokteran

Tujuan aplikasi ini,  untuk mengembangkan obat serta pengetahuan baru untuk pelbagai penyakit. Salah satunya, mendeteksi suatu gen penyakit akibat genetik. 

Dalam penelitian tersebut biasanya dengan mengidentifikasi gen yang cacat dan menggantikannya ke yang sehat. Berikutnya, sekuensing DNA dapat digunakan untuk mengidentifikasi, mendiagnosis untuk penyakit menular dan baru yang diakibatkan oleh mutasi genetik.

  • Pertanian

Sekuensing atau pemetaan dilakukan pada genom mikroorganisme, kemudian memanfatkannya untuk pengendalian hama atau penyakit tanaman secara hayati. Tidak hanya itu, gen spesifik dari beberapa tanaman yang telah diketahui keunggulannya dapat digunakan untuk memodifikasi tanaman lain.

Dengan demikian, dapat meningkatkan hasil produksi dan nilai nutrisi tanaman pangan. Tidak hanya untuk tanaman namun dapat diaplikasikan pula dalam produksi ternak untuk meningkatkan kualitas susu dan daging.

  • Taksonomi

Upaya untuk mengklasifikasikan makhluk hidup sesuai kelompoknya sehingga memudahkan untuk mempelajari keanakeragaman makhluk hidup. Pengklasifikasian ini terdiri atas tiga jenis, di antaranya klasifikasi fenetik, kladistik, dan filogenik evolusioner.

Klasifikasi fenetik dapat dilihat berdasarkan bentuk morfologinya tetapi jika morfologinya masih kurang belum tentu mirip dengan kekerabatan dekatnya. Oleh karena itu, membutuhkan sekuensing DNA dari spesies tersebut dan melakukan perbandingan urutan basa nukleotidanya.

Sekuensing DNA ialah langkah awal untuk mendapatkan hipotesis dari hubungan filogenik, khususnya tingkat spesies. Sebab, suatu spesies kerap mengalami evolusi yang diakibatkan seleksi alam. Proses evolusioner ini, dapat ditunjukkan dengan sebuah pohon filogenik.

 

sel punca

Seluk Beluk Sel Punca

Sel punca atau dikenal dengan stem cell ialah sel yang belum memiliki fungsi. Karenanya, sel ini dikenal pula sebagai sel polos yang mana tidak memiliki kemampuan untuk membelah diri meskipun sesuai dengan kebutuhan. Oleh karena itu, sel tersebut dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit.

Sel Punca

Umumnya, sel dalam tubuh manusia akan membelah terus-menerus untuk melakukan tanggung jawabnya di dalam tubuh. Akan tetapi, sel ini tidak memiliki tanggung jawab tersebut dan tidak dapat membelah seperti sel biasanya.

Tiga jenis dari sel tersebut kerap dimanfaatkan untuk penelitian medis maupun terapi penyakit. Berikut ketiga jenis dari sel tadi.

  1. Sel punca embrionik, sel ini berasal dari sel zigot yang telah membelah dengan usia 3 – 5 hari. Sel tersebut, kerap diambil dari proses bayi tabung dan dapat berkembang menjadi sel apapun yang terdapat di dalam tubuh. Sayangnya, penggunaan sel ini masih sangat kontroversi.
  2. Sel punca dewasa, sel yang berasal dari pelbagai jaringan yang sedang dalam perkembangan. Karena itu, sel ini hanya dapat membelah sesuai dengan peran tempat ia sebelumnya. Contoh sel tersebut, yakni sel dari sumsum tulang dan berfungsi untuk membuat sel darah baru.
  3. Sel punca tali pusar, sesuai dengan namanya sel ini diambil dari plasenta bayi yang baru lahir kemudian disimpan dalam bank sel untuk digunakan di lain hari. Biasanya, sel  ini digunakan untuk membentu pengobatan kelainan darah pada anak-anak.

Fungsi sel punca

Sel tubuh yang telah bekerja untuk suatu jaringan hanya dapat membelah diri beberapa kali saja sebelum rusak. Berbeda dengan itu, sel ini dapat membelah dirinya tidak terbatas dan hanya sesuai kebutuhan tubuh. 

Dengan kata lain, sel ini tidak dapat rusak sehingga dapat dijadikan sebagai terapi untuk pelbagai penyakit. Di bawah ini ialah ragam penyakit yang dapat diterapi oleh sel tersebut.

  • Luka bakar
  • Kanker
  • Penyakit jantung
  • Rematik
  • Kerusakan retina
  • Parkison’s
  • Gangguan kemampuan mendengar
  • Covid-19 (masih dalam pengujian lebih lanjut)

Meskipun memiliki banyak fungsi, penggunaan sel punca masih sangat kontroversi. Hal ini dikarenakan, sel diambil secara langsung dari embrio yang mana jika diambil dapat menyebabkan kematian maupun gangguan untuk embrio tersebut. Dengan demikian, terapi sel  untuk mengobati penyakit kerap disebut dengan membunuh manusia.

 

tes pcr

Proses dan Hasil Tes PCR

Tes PCR (Polymerase Chain Reaction) ialah tes dengan teknik pemeriksaan secara molekuler dengan menggunakan proses sintesis enzimatik untuk memperbanyak (amplifikasi) materi genetik virus atau bakteri. Teknik PCR dapat mendeteksi materi genetik virus SARS-CoV-2 secara sensitif, spesifik, dan cepat.

Sebelum melakukan tahap PCR, diperlukannya tahap preparasi sampel, yaitu ekstraksi asam nukleat dari sampel hasil swab nasofaring dan orofaring atau sputum dengan menggunakan biosafety level 2. 

Materi genetik virus yang didapatkan dari hasil proses ekstraksi RNA dikarenakan virus SARS-CoV-2 termasuk dalam jenis virus RNA. Proses tes PCR melalui tiga tahap, di antaranya pengambilan sampel, ekstraksi materi genetik kemudian amplifikasi atau perbanyakan, dan pembacaan hasil.

Proses tes PCR

Proses perbanyakan (amplifikasi) oleh PCR hanya dapat memperbanyak materi genetik DNA sehingga tidak dapat memperbanyak RNA. Oleh karena itu, dibutuhkannya tambahan proses untuk virus SARS-CoV-2 dengan melakukan Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR).

Proses RT-PCR, melakukan transkipsi balikd ari materi genetik RNA diubah menjadi cDNA yang mana untai pertama untuk digandakan dengan menggunakan PCR. Proses RT membutuhkan enzim reverse transcription untuk pembentukan cDNA dari template RNA pada suhu 50° C dalam 30 menit.

cDNA yang terbentuk akan menjadi template untuk proses PCR selanjutnya. Analisis hasil amplifikasi DNA target dapat dilakukan dengan menggunakan PCR konvensional. 

Pada PCR konvensional, DNA target dapat dianlisis setelah proses RT-PCR selesai. Tetapi, dapat pula menggunakan real time PCR, yaitu proses amplifikasinya dapat dilihat saat reaksi berlangsung.

Analisis hasil RT-PCR

 

  • PCR konvensional

 

Proses hasil analisis menggunakan PCR konvensional diperlukan tahapan elktroforesis gel agarose dan divisualisasikan hasilnya menggunakan lampu UV. Elektroforesis adalah proses pemisahan molekul berdasarkan perbedaan tingkat migrasi yang dialiri sebuah medan listrik.

Hasil dari visualisai elektroforesis dapat dilihat melalui pita DNA yang terbentuk. Validitas hasil analisis jika tidak adanya pita DNA amplifikasi pada control negatif dan terbentuk pita DNA amplifikasi sesuai dengan ukuran target DNA pada control positif.

Pun, digunaknnya penanda berupa DNA Ladder atau marker yang telah diketahui ukuran panjang basanya. Jika dinyatakan positif, ukuran pita DNA sampel memiliki panjang basa yang sama dengan control positif.

Kelebihan dari penggunaan PCR konvensional, yaitu penggunaan biaya lebih sedikit atau murah. Akan tetapi, membutuhkan waktu yang cukup lama untuk menganalisis hasilnya.

 

  • Real time PCR

 

Real time PCR (rPCR), proses perbanyakan DNA dengan menambahkan fluorogenic probe dan dapat dilakukan analisis pada tiap siklusnya. Pada penggunaan rPCR tidak diperlukan tahapan elektroforesis sebab hasil analisis dilakukan oleh computer.

Siklus PCR sendiri, terdiri dari tahap denaturasi, anneling, dan elongasi. Saat tahap elongasi akan terdeteksi fluoresen, sinyal fluoresen dan siklus PCR akan direkam dalam bentuk kurva amplifikasi.

Perkembangan kurva pun dapat dilihat secara langsung (real time) namun hasil analisis hanya dapat dilakukan setelah proses running PCR selesai. Hasil akhir rPCR berupa nilai CT.

Penentuan positif maupun negatif dilihat dari sampel dengan nilai CT yang terdeteksi. Jika nilai CT berada di bawah cut off maka antigen dari virus target terdapat di dalam sampel. 

Begitupun sebaliknya, jika nilai CT berada di atas cut off atau tidak memiliki kurva amplifikasi maka tiadanya antigen virus target dalam sampel tersebut. Memiliki sensitivitas yang tinggi serta waktu pengerjaan lebih cepat merupakan keunggulan dari RT PCR. Sayangnya, memerlukan bahan yang mahal serta therma cycler yang dilengkapi kamera detektor adalah kekurangan dari RT PCR.