Компактен комплект за бързо откриване за тестване на вируса на маймунската шарка показва обещаващи резултати в нови изследвания

Компактен комплект за бързо откриване за тестване на вируса на маймунската шарка показва обещаващи резултати в нови изследвания

В скорошен репортаж в сп Медицина при пътуване и инфекциозни болести, изследователите представиха компактен комплект за бързо откриване, който тества за вируси на маймунска шарка, използвайки комбинация от рекомбиназна полимеразна амплификация (RPA) и технология на клъстерирани редовно разположени къси палиндромни повторения (CRISPR).

Lernen: Taschenlabor zum schnellen Nachweis des Affenpockenvirus. Bildquelle: Tatiana Buzmakova/Shutterstock

фон

Епидемията от маймунска шарка се разпространи далеч отвъд ендемичните страни на Западна и Централна Африка през 2022 г. и Световната здравна организация (СЗО) сега я обяви за извънредна ситуация за общественото здраве от международно значение. Етиологичният патоген на маймунската шарка е вирусът на маймунската шарка, който принадлежи към рода на ортопоксвирусите.

Тестът, използван в момента за откриване на маймунска шарка, е тестът за полимеразна верижна реакция (PCR), който усилва дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) на ортопоксвирус или специфични вируси на маймунска шарка. PCR обаче е дълъг процес, който изисква термичен цикъл, обучен персонал и лаборатория.

Ранното откриване и ограничаване на заразените лица е от съществено значение за контролиране на епидемия от заболяване. Имуноанализите, като ленти с латерален поток, са по-прости и по-бързи от PCR, но имат по-висока кръстосана реактивност за ортопоксвируси, което затруднява точното откриване на маймунска шарка. Следователно технологията, която открива бързо маймунската шарка и предоставя точни и надеждни резултати, е от решаващо значение.

Механизъм за откриване

В настоящото проучване изследователите разработиха комплект за бързо откриване или джобна лаборатория за тестване за вирус на маймунска шарка. Комплектът за откриване използва принципите на технологията RPA и CRISPR, за да увеличи специфичността и чувствителността на анализа. RPA усилва целевите гени на вируса на маймунската шарка, които се сканират от ръководната рибонуклеинова киселина (РНК) на CRISPR и свързания с CRISPR протеин 12а (Cas12a) ензим.

CRISPR/Cas12sa-медиирано разцепване на последователността се случва само когато се разпознаят целевите ампликони на маймунската шарка, като по този начин се елиминира възможността за неспецифични сигнали. Разцепването води до флуоресценция, което показва положителни за маймунска шарка проби.

Джобна лаборатория

Комплектът тежеше 500 g, а кутията беше водоустойчива и достатъчно компактна, за да се побере в чанта. Компонентите се състоят от два триизмерно отпечатани нагревателни блока – Блок A, който загрява пробите до 80 °C за лизис на вирусната обвивка, и Блок B, който загрява пробите до 40 °C за амплификация на ДНК.

Комплектът включва епруветки, съдържащи лиофилизирани ензими, защитени от трехалоза, и епруветки за проби, съдържащи разтвор на натриев хлорид и магнезиев ацетат. Буфер за рехидратиране, съдържащ праймери и флуоресцентен репортер, както и ултравиолетово (UV) фенерче за откриване на флуоресценция също бяха включени в комплекта.

По време на процеса на тестване пробата се поставя в епруветката за пробата и обвивката на вируса се лизира с помощта на нагряващ блок А. Нагрятата проба се добавя към епруветката, съдържаща лиофилизираните ензими и се добавя рехидратиращият буфер. След това нагревателен блок B се използва за подсилване на целевата област. Накрая флуоресценцията се открива с UV фенерче.

По време на експерименталния тест изследователите проведоха псевдотипирани проби от вирус на маймунска шарка, общото време беше 25 минути и проби, съдържащи само десет вирусни частици, бяха открити с точност.

Изводи

В заключение, изследователите представиха нов комплект за бързо откриване, който беше компактен и можеше да се използва за откриване на вируса на маймунската шарка без използването на сложни инструменти, обучени техници или лабораторна настройка.

Комплектът за откриване използва принципите на RPA и CRISPR, за да усили целевите региони на ДНК на маймунската шарка и да ги разцепи с помощта на комплекса CRISPR/Cas12a, с флуоресцентен репортер, сигнализиращ откриването на ДНК на вируса на маймунската шарка.

Тестовете с псевдотипния вирус показаха успешно и бързо откриване на вируса на маймунската шарка, което предполага, че комплектът потенциално може да се използва за бързо тестване на пътници и в райони, където липсва подходяща медицинска инфраструктура и обучен персонал.

Справка:

• Wei, J., Meng, X., Li, J. & Pang, B. (2022). Taschenlabor zum schnellen Nachweis des Affenpockenvirus. Reisemedizin und Infektionskrankheiten. tue ich: https://doi.org/10.1016/j.tmaid.2022.102478 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1477893922002241?via%3Dihub

.