Az MIT és a Harvard Egyetem mérnökei olyan kis asztali eszközt terveztek, amely körülbelül egy óra alatt képes kimutatni a SARS-CoV-2-t nyálmintából. Vizsgálataik azt is igazoltákk, hogy a diagnosztikai eszköz ugyanolyan pontos, mint a jelenleg használt PCR-tesztek. A kutatók úgy vélik, hogy készülékük akár 2-3 dolláros áron is előállítható lenne. Az eszköz a jelenleg forgalomban lévő SARS-CoV-2 egyes változataihoz kapcsolódó specifikus vírusmutációk kimutatására is használható.
Fotó: 123rf.com
Akár egy órán belül képes az az egyszerűen használható asztali eszköz a koronavírus-fertőzés kimutatására, amelyet most mutattak be a Harvard és az MIT egyetemek kutatói. A CRISPR-technológiára épülő új diagnosztikai berendezést körülbelül 15 dollárért lehet gyártani egyelőre, de ezek a költségek jelentősen csökkenhetnének, ha az eszközöket nagy mennyiségben gyártanák, mondják a kutatók. A rendszer összetevői közé tartozik egy RNS-vezető szál, amely lehetővé teszi a specifikus cél-RNS-szekvenciák felismerését, valamint Cas enzimek, amelyek ezeket a szekvenciákat hasítják és fluoreszcens jelet állítanak elő. Mindezen molekuláris komponensek hosszú távú tárolás céljából fagyasztva száríthatók, és vízzel való érintkezéskor újra aktiválhatók – írják az eredményekről szóló beszámolókban az MIT portálján.
„Igazoltuk, hogy a platformunk programozható a felbukkanó új variánsok kimutatására, és hogy elég gyorsan újrahasznosítható” – mondja James Collins, az MIT Orvostechnikai és Orvosi Mérnöki Intézetének (IMES) és Biológiai Mérnöki Tanszékének Termeer professzora. „Ebben a tanulmányban az Egyesült Királyság, Dél-Afrika és Brazília variánsait céloztuk meg, de a diagnosztikai platformot könnyen adaptálhatjuk a delta-változat és más, felbukkanó variánsok kezelésére.” – tette
Collins laboratóriuma tavaly kezdett el dolgozni e technológia adaptálásán a SARS-CoV-2 vírus kimutatására, abban a reményben, hogy olyan diagnosztikai eszközt tudnak tervezni, amely gyorsan mutat pontos eredményeket, és amelyet kevés szakértelemmel vagy anélkül lehet működtetni. Azt is szerették volna, hogy nyálmintákkal is működjön, ami még egyszerűbbé teszi a felhasználók számára.
Ennek eléréséhez a kutatóknak egy kritikus előfeldolgozási lépést kellett beépíteniük, amely hatástalanítja a nyálban lévő nukleázoknak nevezett enzimeket, amelyek elpusztítják a nukleinsavakat, például az RNS-t. Amint a minta bekerül a készülékbe, a nukleázokat hővel és két kémiai reagenssel inaktiválják. Ezután a vírus-RNS-t kivonják és koncentrálják, a nyálat egy membránon keresztül vezetve a kép diagnosztikai részébe.
Ezt az RNS-mintát ezután fagyasztva szárított CRISPR/Cas komponensekkel hozzák kapcsolatba, amelyeket az eszközben lévő lezárt vízcsomagok automatikus kilyukasztásával aktiválnak. Az egycsészés reakció felerősíti az RNS-mintát, majd detektálja a koronavírus örökítőanyagát, ha az jelen van a mintában.
A delta-változat még nem volt elterjedt, amikor a kutatók ezt a tanulmányt végezték, de mivel a rendszer már kiépült, szerintük egyszerűnek kell lennie egy új modul megtervezésének, amely kimutatja ezt a változatot. A rendszert úgy is könnyen be lehetne programozni, hogy figyelje az új mutációkat, amelyek fertőzőképesebbé tehetik a vírust. A kutatók először szintetikus SARS-CoV-2 RNS-szekvenciákkal megspékelt emberi nyállal, majd a vírusra pozitívan tesztelt betegek mintegy 50 mintájával tesztelték eszközüket. Megállapították, hogy az eszköz ugyanolyan pontos volt, mint a jelenleg használt standard PCR-tesztek, amelyekhez orrtamponra van szükség, és több időt, valamint lényegesen több hardvert és mintakezelést igényelnek az eredményekhez.
A fejlesztők egy okostelefonos alkalmazást is terveztek, amely képes leolvasni az eredményeket, és elküldeni azokat a közegészségügyi hivataloknak a könnyebb nyomon követés érdekében.Úgy vélik, hogy készülékük akár 2-3 dolláros áron is előállítható lenne. Ha az FDA jóváhagyja és nagy mennyiségben gyártják, elképzeléseik szerint ez a fajta diagnosztika hasznos lehet akár olyan emberek számára, akik otthon akarnak tesztelni, de azok az egészségügyi intézmények is hasznát vehetik, ahol nincs meg a technikai háttér a PCR-tesztek elemzéséhez vagy a SARS-CoV-2 variánsok genetikai szekvenálásához.
hozzá Collins, a vezető szerzője az eszközről szóló kutatási anyagnak.
