Holandiešu pētnieki eksperimentālā pārbaudē apvieno CRISPR un bioluminiscenciinfekcijas slimības

Nīderlandes pētnieki uzskata, ka jaunizveidots nakts proteīns varētu paātrināt un vienkāršot vīrusu slimību diagnostiku.
Viņu pētījums, kas trešdien publicēts ACS publikācijās, apraksta jutīgu, vienpakāpju metodi vīrusu nukleīnskābju un to izskata ātrai analīzei, izmantojot kvēlojošus spilgti zilus vai zaļus proteīnus.
Patogēnu identificēšana, nosakot to nukleīnskābju pirkstu nospiedumus, ir galvenā stratēģija klīniskajā diagnostikā, biomedicīnas pētījumos un pārtikas un vides drošības uzraudzībā.Plaši izmantotie kvantitatīvie polimerāzes ķēdes reakcijas (PCR) testi ir ļoti jutīgi, taču tiem ir nepieciešama sarežģīta paraugu sagatavošana vai rezultātu interpretācija, tādēļ tie nav praktiski piemēroti dažiem veselības aprūpes iestatījumiem vai ierobežotiem resursiem.
Šī grupa no Nīderlandes ir universitāšu un slimnīcu zinātnieku sadarbības rezultāts, lai izstrādātu ātru, pārnēsājamu un viegli lietojamu nukleīnskābju diagnostikas metodi, ko var izmantot dažādos apstākļos.
Tos iedvesmojuši ugunspuķu uzplaiksnījumi, ugunspuķu mirdzumi un sīkas ūdens fitoplanktona zvaigznes, kuras visas darbina parādība, ko sauc par bioluminiscenci.Šo tumsā mirdzošo efektu izraisa ķīmiska reakcija, kurā iesaistīts luciferāzes proteīns.Zinātnieki iekļāva luciferāzes proteīnus sensoros, kas izstaro gaismu, lai atvieglotu novērošanu, kad viņi atrod mērķi.Lai gan tas padara šos sensorus ideāli piemērotus aprūpes punktu noteikšanai, pašlaik tiem trūkst augstas jutības, kas nepieciešama klīniskās diagnostikas testiem.Lai gan CRISPR gēnu rediģēšanas metode var nodrošināt šo iespēju, tai ir nepieciešamas daudzas darbības un papildu specializēts aprīkojums, lai noteiktu vājo signālu, kas var būt sarežģītos, trokšņainos paraugos.
Pētnieki ir atraduši veidu, kā apvienot ar CRISPR saistītu proteīnu ar bioluminiscējošu signālu, ko var noteikt ar vienkāršu digitālo kameru.Lai pārliecinātos, ka analīzei ir pietiekami daudz RNS vai DNS parauga, pētnieki veica rekombināzes polimerāzes amplifikāciju (RPA), vienkāršu paņēmienu, kas darbojas nemainīgā temperatūrā aptuveni 100 ° F.Viņi izstrādāja jaunu platformu, ko sauc par Luminescent Nucleic Acid Sensor (LUNAS), kurā divi CRISPR / Cas9 proteīni ir specifiski dažādām blakus esošām vīrusa genoma daļām, un katrai no tām ir iepriekš pievienots unikāls luciferāzes fragments.
Ja konkrētais vīrusa genoms, ko pēta izmeklētāji, ir klāt, divi CRISPR/Cas9 proteīni saistās ar mērķa nukleīnskābes secību;tie kļūst tiešā tuvumā, ļaujot veidoties neskartam luciferāzes proteīnam un ķīmiskā substrāta klātbūtnē izstarot zilu gaismu..Lai ņemtu vērā šajā procesā patērēto substrātu, pētnieki izmantoja kontroles reakciju, kas izstaro zaļo gaismu.Caurule, kas maina krāsu no zaļas uz zilu, norāda uz pozitīvu rezultātu.
Pētnieki pārbaudīja savu platformu, izstrādājot RPA-LUNAS testu, kas nosakaSARS-CoV-2 RNSbez nogurdinošas RNS izolācijas un demonstrēja savu diagnostisko veiktspēju nazofarneksa uztriepju paraugos noCOVID 19pacientiem.RPA-LUNAS veiksmīgi atklāja SARS-CoV-2 20 minūšu laikā paraugos ar RNS vīrusu slodzi līdz 200 kopijām/μl.
Pētnieki uzskata, ka viņu tests var viegli un efektīvi noteikt daudzus citus vīrusus."RPA-LUNAS ir pievilcīgs infekcijas slimību testēšanai aprūpes punktā," viņi rakstīja.