Kompakt hurtig detektionskit til test for Monkeypox Virus viser lovende resultater i ny forskning

Kompakt hurtig detektionskit til test for Monkeypox Virus viser lovende resultater i ny forskning

I en nylig rapport i bladet Rejsemedicin og infektionssygdomme, introducerede forskere et kompakt hurtig detektionskit, der tester for abekoppevirus ved hjælp af en kombination af rekombinasepolymerase-amplifikation (RPA) og clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) teknologi.

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

baggrund

Abekoppeudbruddet har spredt sig langt ud over de endemiske lande i Vest- og Centralafrika i 2022, og Verdenssundhedsorganisationen (WHO) har nu erklæret det som en folkesundhedsnødsituation af international bekymring. Det ætiologiske patogen af ​​abekopper er abekoppevirus, som tilhører slægten af ​​ortopoksvirus.

Den test, der i øjeblikket bruges til at påvise abekopper, er polymerasekædereaktion (PCR) testen, som forstærker deoxyribonukleinsyren (DNA) fra ortopoksvirus eller specifikke abekopper. Men PCR er en langvarig proces, der kræver en termisk cykler, uddannet personale og et laboratorium.

Tidlig opdagelse og indeslutning af inficerede individer er afgørende for at kontrollere et sygdomsudbrud. Immunoassays såsom lateral flow strips er enklere og hurtigere end PCR'er, men har højere krydsreaktivitet for orthopoxvirus, hvilket gør nøjagtig påvisning af abekopper vanskelig. Derfor er teknologi, der opdager abekopper hurtigt og giver nøjagtige og pålidelige resultater, afgørende.

Detektionsmekanisme

I denne undersøgelse udviklede forskere et kit til hurtig detektion eller lommelaboratorium til test for abekoppevirus. Detektionssættet bruger principperne for RPA- og CRISPR-teknologi til at øge analysens specificitet og følsomhed. RPA forstærker monkeypox virus målgener, der scannes af CRISPR guide ribonukleinsyre (RNA) og det CRISPR-associerede protein 12a (Cas12a) enzym.

CRISPR/Cas12sa-medieret spaltning af sekvensen sker kun, når abekopper-mål-amplikonerne genkendes, hvorved muligheden for uspecifikke signaler elimineres. Spaltningen resulterer i fluorescens, hvilket indikerer abekopper-positive prøver.

Lommelab

Sættet vejede 500g og etuiet var vandtæt og kompakt nok til at passe i en taske. Komponenterne bestod af to tredimensionelt printede varmeblokke – Blok A, som opvarmer prøverne til 80 °C til viral kappelyse, og Blok B, som opvarmer prøverne til 40 °C til DNA-amplifikation.

Sættet indeholdt rør indeholdende trehalose-beskyttede frysetørrede enzymer og prøverør indeholdende natriumchlorid og magnesiumacetatopløsning. En rehydreringsbuffer indeholdende primere og fluorescensreporteren samt en ultraviolet (UV) lommelygte til at detektere fluorescens var også inkluderet i sættet.

Under testprocessen anbringes prøven i prøverøret, og viruskappen lyseres ved hjælp af en varmeblok A. Den opvarmede prøve tilsættes til røret, der indeholder de frysetørrede enzymer, og rehydreringsbufferen tilsættes. Varmeblok B bruges derefter til at forstærke målområdet. Til sidst detekteres fluorescensen med UV-lommelygten.

Under den eksperimentelle test udførte forskere pseudotypede abekoppevirusprøver, den samlede tid var 25 minutter, og prøver indeholdende kun ti viruspartikler blev detekteret med nøjagtighed.

Konklusioner

Som konklusion præsenterede forskerne et nyt kit til hurtig detektion, der var kompakt og kunne bruges til at detektere abekoppevirus uden brug af komplicerede instrumenter, uddannede teknikere eller en laboratorieopsætning.

Detektionskittet bruger principperne for RPA og CRISPR til at amplificere målregioner af abekopper-DNA og spalte dem ved hjælp af CRISPR/Cas12a-komplekset, med en fluorescerende reporter, der signalerer påvisning af abekoppevirus-DNA.

Testene med den pseudotypede virus viste vellykket og hurtig påvisning af abekoppevirussen, hvilket tyder på, at sættet potentielt kan bruges til hurtig test af rejsende og i områder, der mangler tilstrækkelig medicinsk infrastruktur og uddannet personale.

Reference:

• 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

.