ไวรัส

ไวรัส (virus) คอื สิ่งมีชีวิตที มขี นาดเล็กมาก มกี รด นิวคลีอกิ เพียงชนิดเดียว อาจเปน็ DNA หรือ RNA อยา่ งใด อยา่ งหนง่ึ ไม่เพ่ิม จานวนเม่อื อยู่นอกเซลล์โฮสต์ แตเ่ มืออย่ใู น โฮสต์สามารถเพมิ่ จานวนไดโ้ ดยอาศยั กลไกของสง่ิ มชี ีวิตที ไวรัสเข้าไปอยู่ จงึ จดั เป็นปรสิตภายในเซลลอ์ ยา่ งแท้จริง (obligate intracellular parasite)

ไวรัส (virus) มาจากภาษาลาตนิ แปลวา่ พิษหรอื สารพิษ (poison) หลักฐานชินแรกที แสดงวา่ ไวรสั ทาให้เกดิ โรคในคน คือมี การพบมัมมี่ อายุประมาณ 3,000 ปี มรี อยแผลของไขท้ รพิษ ในปี ค.ศ.1798 แพทย์ชาวอังกฤษชื่อ Edward Jenner เขาทดสอบ สมมุตฐิ านนโี้ ดยทดลองนาหนองฝีจากวัวมาปลูกใหเ้ ด็กอายุ 8 ขวบ จากนนั้ ในเวลาอีกหกเดอื นตอ่ มากท็ ดลองฉดี เชือ้ ไข้ทรพิษที มีความ รนุ แรงแกเ่ ด็กน้ัน ปรากฏว่าเดก็ มอี าการปว่ ยเล็กนอ้ ยและหายเป็นปกติ

ความแตกต่างระหวา่ งไวรัสกบั จลุ ินทรยี ์ชนดิ อื่น 1.ไวรัสไมใ่ ชส่ งิ มชี วี ิตระดับเซลล์ (Cellular level) เป็นเพียงสงิ มีชีวติ ระดับ อนภุ าค (Particular level) 2.ไวรัสไม่มี Protoplasm 3.ไวรัสไม่สามารถเลยี งใน Cell free medium ได้ ตอ้ งเลยี งไวรสั ใน Living cell เท่านนั้ จึงจัดไวรสั เป็น obligate intracellular parasite 4.ไวรสั ไมส่ ามารถเพม่ิ จานวนได้ใน Nonliving host 5.ไวรัสบางชนดิ สามารถตกผลกึ ได้ (Crystallization) ผลึกของไวรสั สามารถ ละลายได้ และสามารถทาใหก้ ลบั ไปเปน็ ผลึกใหมไ่ ด้ (Recrystallization) แต่ กย็ งั คงทาใหเ้ กดิ โรคได้ 6.ไวรัสไมม่ ชี อ่ื วทิ ยาศาสตร์

คณุ สมบัติโดยท่ัวไปของไวรสั 1. ไวรสั มีกรดนวิ คลอี กิ เพยี งชนิดเดยี วเป็น DNAหรือ RNA 2. ไวรสั มีขนาดเลก็ มาก (20-300 nanometer) 3. ไวรัสมีการเพมิ่ จานวนเฉพาะในเซลล์ของส่งิ ทมี ีชีวติ เทา่ นนั้ จงึ จัดไวรสั เปน็ obligate intracellular parasite 4. ไวรัสไมถ่ กู ทาลายโดยยาปฏชิ วี นะที ใชร้ กั ษาโรคติดเช้อื แบคทีเรีย 5. การตดิ เชอื้ ไวรัสสามารถทาให้เกิดการเปล่ยี นแปลงตา่ งๆ บนเซลล์โฮสต์ เชน่ ทาให้เซลล์ตาย, มกี ารรวมตวั ของเซลล์,หรอื ทาให้เซลลเ์ กิดการเปล่ียนแปลง คุณสมบตั ิ (transformation) กลายเป็นเซลลม์ ะเร็งได้

วธิ กี ารศึกษารปู ร่างลักษณะของไวรสั •ทาใหเ้ กดิ เงาของอนุภาค (shadow-casting) โดยการใช้ทบึ แสง เชน่ ทองคา •การยอ้ มสีโดยโลหะหนกั (negative staining) โดยใชฟ้ อสเฟต ทงั สเตต และยูเรนิลอะซิเตต •การดูด้วยกล้องจุลทรรศนอ์ ิเลก็ ตรอนแบบส่องกราด ทาใหเ้ ห็นอนภุ าคและ ทราบความลกึ ความสูงของอนุภาคได้ •การศึกษาดว้ ยวิธกี ารเลียวเบนของรงั สีเอกซ์ (X-ray diffraction) •การศกึ ษาดว้ ยการตดั หรอื เฉือนตัวอยา่ งให้บางมาก(Ultrathinsection)

ขนาดของไวรัส การวดั ขนาดไวรสั ทาได้สามวิธี คอื •การกรองผา่ นเย่อื กรองท่ที ราบขนาดรูของแผน่ กรองนน้ั •การใชเ้ ครือ่ งหมนุ เหวยี่ งความเรว็ สงู (Ultracentrifuge)ซง่ึ สามารถคานวณ ขนาดไวรัสได้จากอัตราท่ีอนภุ าคไวรัสตกตะกอน •อาศยั ดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์อิเลก็ ตรอน โครงสร้างของไวรัส (structure of virus) ไวรัสจัดเป็นจุลินทรยี ์ท่ีมีโครงสรา้ งแบบง่ายๆ ไม่ซับซอ้ น 1. Naked virus มคี วามทนทานต่อสภาพแวดล้อม ไมถ่ กู ทาลายด้วยสารละลาย ไขมัน เชน่ ether, alcohol หรอื bile 2. Enveloped virus จะมี enveloped หุ้มอยอู่ กี ชน้ั หน่ึง

รูปร่างของไวรสั (morphology of virus) รปู ร่างของไวรัสมี 3 แบบ แบ่งตามลกั ษณะการเรยี งตัวของcapsid และการมีหรือไมม่ ี envelope ดว้ ยรูปร่างไวรัสทพี บคอื 1. รปู ร่างเปน็ เหลียมลูกบาศก์ (cubical structure) ซึ่งการจดั เรยี งแบบน้ีมลี กั ษณะ สมมาตรกนั คอื เมือมองเข้าไปในเหลยี มลกู บาศก์น้แี ล้วหมนุ ไปในมุมตา่ งๆ จะดเู หมอื นกนั หมด เรียกว่าicosahedral symmetry ซงึ่ จะมี 12 มมุ 20 หน้า

2. รูปร่างลักษณะเปน็ แท่งกระบอก (cylindrical structure) มกี ารเรียงตัวของแคพซิดเป็นรูปขดลวดสปริง หรือบนั ไควนหมุ้ รอบกรดนิวคลิอกิ มลี กั ษณะสมมาตรกนั กนั เรียกว่า helicalsymmetry ไวรสั ทมี กี ารเรยี งตัวของแคพซดิ แบบนจี ะเห็นรูปร่างเป็นแบบท่อนตรง หรอื เปน็ สายยาวในกรณีทีไมม่ ี envelope ถา้ เปน็ พวกทีมี envelope รูปรา่ งจะไม่แน่นอน (pleomorphic) เช่นเป็นทรงกลม รูปรา่ งรี หรือเปน็ สายยาว

3.รปู รา่ งแบบซบั ซ้อน (complex structure) ไวรสั พวกนี้อาจมรี ูปรา่ งปนกันทงั้ สองแบบแรกและเปน็ รูปรา่ งเฉพาะ

ความทนทานของไวรัส ไวรสั จัดเปน็ จลุ ินทรยี ์ทีไมท่ นทาน เนืองจากไม่มีสิง่ ทจี ะหอ่ หุ้มเช่นผนังเซลล์ที แข็งแรงเหมือนผนงั เซลลข์ องแบคทีเรยี หรอื ผนังของสปอร์ ดงั นน้ั ไวรสั สว่ นมากเม่อื นามาทงิ้ ไว้ทีอุณหภมู หิ อ้ งจะคอ่ ยๆ ถกู ทาลายเสยี สภาพไป เก็บรกั ษาไวรัส การเกบ็ รกั ษาไวรัสไว้เพอ่ื ศกึ ษาหรือแยกเชอื้ จงึ ตอ้ งเก็บไวท้ ี อณุ หภูมิเยน็ จดั ท่ี –70 ซ หรอื ต่ากว่าน้ี จะสามารถเกบ็ ไวรัสไว้ได้นาน ในการส่งสิงตรวจเพ่อื แยกเชอ้ื ไวรัสต้องรักษาโดยการแชเ่ ยน็ 0-4 ๐C ไวรสั ส่วนมากจะรอดชวี ติ อยไู่ ดเ้ ป็นวัน

อนุภาคไวรสั แบบต่างๆ Virion วริ อิ อนเปน็ อนุภาคไวรัสทมี ีลกั ษณะสมบูรณ์สามารถก่อการติดเชอ้ื ได้ Pseudovirion เป็นอนุภาคไวรสั ทมี ชี ิน DNA หรอื RNA ของเซลล์โฮสแทนที่ ยีโนมของไวรัสเอง ซึ่งเกิดเพราะมคี วามผิดพลาดในขณะท่มี ีการประกอบตวั (assembly) ของไวรสั ทาให้ไมส่ ามารถติดเชอื้ ได้

หลักเกณฑ์และเทคนคิ ทใี่ ช้ในการจาแนกชนดิ ของไวรสั ในอดตี มีการใช้เทคนิคทางห้องปฏิบัติการหลายอย่างเพื่อดูคุณสมบัติของไวรัสและ นามาใชใ้ นการจดั จาแนก เช่น การดรู ูปรา่ งไวรัสด้วยกล้องจลุ ทรรศน์ อิเลคตรอน การดคู วามคงทนของไวรสั ต่อ อณุ หภูมิ pHสารละลายไขมัน สาร detergent การดขู นาดของไวรสั โดยการใช้เครืองกรองทีมขี นาดรูกรองต่างๆ การจัดจาแนกไวรสั ออกเป็น 6 คลาส ดงั นี้ คลาส I ไวรัสทมี ี DNA สายคู่ (dsDNA) คลาส II ไวรัสทมี ี DNA สายเดียว (ssDNA) คลาส III ไวรัสทีมี RNA สายคู่ คลาส IV ไวรสั ทีมี RNA สายเดยี วชนิดสายบวก คลาส V ไวรัสทีมี RNA สายเดยี วชนิดสายลบ คลาส VI ไวรัสทีมยี ีโนมเป็น RNA แตต่ อ้ งการ DNA เป็นตัวกลางในขณะทีจาลองตัวเอง