Исследователи из Critical Analytics for Manufacturing Personalized-Medicine (CAMP), междисциплинарной исследовательской группы (IRG) Альянса исследований и технологий Сингапура и Массачусетского технологического института (SMART), исследовательского предприятия Массачусетского технологического института в Сингапуре, разработали новый метод быстрого и точного обнаружения вирусных нуклеиновых кислот — прорыв, который можно легко адаптировать для обнаружения различных мишеней ДНК / РНК в таких вирусах, как коронавирус.
Пандемия подчеркнула важность быстрой диагностики и усовершенствованных методов обнаружения вирусов, особенно в свете того, что мир стремится быть готовым к будущим пандемиям или появлению следующего опасного патогена. В частности, индустрия биопроизводства, сталкивающаяся с уникальными проблемами использования клеток в качестве продуктов клеточной терапии, ищет инноваций в быстрых методах обнаружения вирусного заражения в рамках своих процессов контроля качества и тестирования выпуска. Хотя количественная полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (RT-qPCR) считается золотым стандартом для обнаружения вирусов, существуют ограничения, и они часто могут давать переменные результаты.
Более точной версией является метод цифровой ПЦР, который позволяет проводить абсолютную количественную оценку — то есть выявлять количество копий вирусов в образце — может позволить установить четкие пороги заражения вирусом и не подвержен потенциальным колебаниям эталонного гена, необходимого для стандартной количественной ПЦР. методы. Однако цифровая ПЦР требует относительно длительного времени реакции — около четырех часов. Еще один недостаток всех современных методов, основанных на ПЦР, заключается в том, что они требуют дорогостоящего оборудования для точного контроля температуры и цикличности.
Новая методологическая разработка CAMP — RApid DIgital Crispr Approach (RADICA) — позволяет проводить абсолютное количественное определение вирусных нуклеиновых кислот за 40-60 минут изотермическим способом на водяной бане, прототипе и недорогом лабораторном оборудовании. Исследование команды объясняется в статье под названием « Цифровой метод на основе CRISPR для быстрого обнаружения и абсолютного количественного определения нуклеиновых кислот », недавно опубликованной в престижном журнале Biomaterials .
Метод RADICA был протестирован на синтетической ДНК / РНК SARS-CoV-2, а также на вирусе Эпштейна-Барра в культивируемых В-клетках и сыворотке пациентов. Исследователи говорят, что этот метод может быть адаптирован для обнаружения других видов вирусов и других типов образцов, таких как слюна и среды для культивирования клеток. RADICA также может отличить вирус от своих близких родственников.
«Это первый зарегистрированный метод обнаружения нуклеиновых кислот, использующий чувствительность изотермической амплификации и специфичность обнаружения на основе CRISPR в цифровом формате, что позволяет быстро и точно амплифицировать ДНК без трудоемких и дорогостоящих циклов термоциклирования», — говорит д-р. Сяолинь Ву, научный сотрудник SMART CAMP. «RADICA предлагает в четыре раза более быструю абсолютную количественную оценку по сравнению с традиционными методами цифровой ПЦР».
Команда использует извлеченную ДНК / РНК образца и делит 15 мкл реакции на тысячи независимых разделов. В каждом разделе ДНК / РНК амплифицируется и идентифицируется белком Cas12a, ферментом, который может превращать целевой сигнал в флуоресцентный сигнал. Это позволяет проводить абсолютную количественную оценку путем подсчета количества подсвеченных разделов, содержащих целевую ДНК / РНК.
«Прошлый год показал нам важность быстрого и точного обнаружения вирусов, и RADICA может помочь заполнить существующие пробелы в этой области», — говорит профессор Национального университета Сингапура Хэнри Ю, соавтор-корреспондент и ведущий исследователь SMART CAMP. . «Продукты клеточной терапии имеют очень короткий срок хранения, и пациенты обычно срочно нуждаются в лечении. Текущие тесты на стерильность требуют около 14 дней, что слишком медленно для клинических нужд, но RADICA сокращает этот процесс до нескольких часов».
Загрузка...
