Холандските истражувачи комбинираат CRISPR и биолуминисценција во експериментален тест зазаразни болести

Новоразвиен ноќен протеин може да ја забрза и поедностави дијагнозата на вирусни заболувања, според истражувачите од Холандија.
Нивната студија, објавена во средата во ACS Publications, опишува чувствителен метод во еден чекор за брзо анализирање на вирусните нуклеински киселини и нивниот изглед со помош на светли сини или зелени протеини.
Идентификацијата на патогени со откривање на нивните отпечатоци од нуклеинска киселина е клучна стратегија во клиничката дијагностика, биомедицинското истражување и следењето на безбедноста на храната и животната средина.Широко користените тестови за квантитативна верижна реакција на полимераза (PCR) се многу чувствителни, но бараат софистицирана подготовка на примерокот или интерпретација на резултатите, што ги прави непрактични за некои здравствени поставки или поставки со ограничени ресурси.
Оваа група од Холандија е резултат на соработка помеѓу научници од универзитети и болници за да се развие брз, пренослив и лесен за употреба дијагностички метод на нуклеинска киселина, кој може да се примени во различни услови.
Тие беа инспирирани од блесоци на светулки, светулки и мали ѕвезди од воден фитопланктон, сите напојувани од феноменот наречен биолуминисценција.Овој ефект на сјај во мракот е предизвикан од хемиска реакција во која е вклучен протеинот луцифераза.Научниците инкорпорираа протеини на луцифераза во сензори кои емитуваат светлина за да го олеснат набљудувањето кога ќе пронајдат цел.Иако ова ги прави овие сензори идеални за откривање на точка на грижа, моментално им недостасува висока чувствителност потребна за клинички дијагностички тестови.Иако методот за уредување на гените CRISPR може да ја обезбеди оваа способност, тој бара многу чекори и дополнителна специјализирана опрема за да се открие слабиот сигнал што може да биде присутен во сложените, бучни примероци.
Истражувачите пронајдоа начин да комбинираат протеин поврзан со CRISPR со биолуминисцентен сигнал што може да се открие со едноставна дигитална камера.За да се уверат дека има доволно примерок од РНК или ДНК за анализа, истражувачите извршија засилување на рекомбиназна полимераза (RPA), едноставна техника која работи на константна температура од околу 100°F.Тие развија нова платформа наречена Луминисцентен сензор за нуклеинска киселина (ЛУНАС), во која двата CRISPR/Cas9 протеини се специфични за различни соседни делови од вирусниот геном, секој со уникатен фрагмент на луцифераза прикачен на нив погоре.
Кога е присутен специфичниот вирусен геном што истражувачите го испитуваат, два CRISPR/Cas9 протеини се врзуваат за целната секвенца на нуклеинска киселина;тие стануваат во непосредна близина, дозволувајќи им на недопрениот протеин луцифераза да се формира и да емитува сина светлина во присуство на хемиски супстрат..За да се земе предвид супстратот што се троши во овој процес, истражувачите користеа контролна реакција која емитуваше зелено светло.Цевката што ја менува бојата од зелена во сина укажува на позитивен резултат.
Истражувачите ја тестирале нивната платформа со развивање на анализата RPA-LUNAS, која откриваСАРС-КоВ-2 РНКбез мачна изолација на РНК и ги покажа своите дијагностички перформанси на примероци од назофарингеален брис одCOVID-19пациентите.RPA-LUNAS успешно откри SARS-CoV-2 во рок од 20 минути во примероци со вирусно оптоварување на РНК дури 200 копии/μL.
Истражувачите веруваат дека нивната анализа може лесно и ефикасно да открие многу други вируси.„РПА-ЛУНАС е атрактивен за тестирање на заразни болести во точка на грижа“, напишаа тие.