Il kit compatto di rilevamento rapido per il test del virus del vaiolo delle scimmie mostra risultati promettenti in una nuova ricerca

Il kit compatto di rilevamento rapido per il test del virus del vaiolo delle scimmie mostra risultati promettenti in una nuova ricerca

In un recente articolo sulla rivista Medicina dei viaggi e malattie infettive, i ricercatori hanno introdotto un kit compatto di rilevamento rapido che testa i virus del vaiolo delle scimmie utilizzando una combinazione di amplificazione della polimerasi ricombinasi (RPA) e tecnologia di ripetizioni palindromiche brevi interspaziate regolarmente (CRISPR).

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

sfondo

Nel 2022 l’epidemia di vaiolo delle scimmie si è diffusa ben oltre i paesi endemici dell’Africa centrale e occidentale e l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) l’ha ora dichiarata un’emergenza sanitaria pubblica di interesse internazionale. L'agente eziologico del vaiolo delle scimmie è il virus del vaiolo delle scimmie, che appartiene al genere degli orthopoxvirus.

Il test attualmente utilizzato per rilevare il vaiolo delle scimmie è il test della reazione a catena della polimerasi (PCR), che amplifica l'acido desossiribonucleico (DNA) dell'orthopoxvirus o di specifici virus del vaiolo delle scimmie. Tuttavia, la PCR è un processo lungo che richiede un termociclatore, personale addestrato e un laboratorio.

Il rilevamento precoce e il contenimento degli individui infetti sono essenziali per controllare un’epidemia. I test immunologici come le strisce a flusso laterale sono più semplici e veloci delle PCR, ma hanno una maggiore reattività crociata per gli orthopoxvirus, rendendo difficile il rilevamento accurato del vaiolo delle scimmie. Pertanto, la tecnologia in grado di rilevare rapidamente il vaiolo delle scimmie e fornire risultati accurati e affidabili è fondamentale.

Meccanismo di rilevamento

Nel presente studio, i ricercatori hanno sviluppato un kit di rilevamento rapido o un laboratorio tascabile per testare il virus del vaiolo delle scimmie. Il kit di rilevamento utilizza i principi della tecnologia RPA e CRISPR per aumentare la specificità e la sensibilità dell'analisi. L'RPA amplifica i geni bersaglio del virus del vaiolo delle scimmie che vengono scansionati dall'acido ribonucleico (RNA) guida CRISPR e dall'enzima proteina 12a associata a CRISPR (Cas12a).

La scissione della sequenza mediata da CRISPR/Cas12sa si verifica solo quando gli ampliconi bersaglio del vaiolo delle scimmie vengono riconosciuti, eliminando così la possibilità di segnali non specifici. La scissione risulta in fluorescenza, indicando campioni positivi al vaiolo delle scimmie.

Laboratorio tascabile

Il kit pesava 500 ge la custodia era impermeabile e sufficientemente compatta da poter essere inserita in una borsa. I componenti erano costituiti da due blocchi riscaldanti stampati tridimensionalmente: il Blocco A, che riscalda i campioni a 80 °C per la lisi dell’involucro virale, e il Blocco B, che riscalda i campioni a 40 °C per l’amplificazione del DNA.

Il kit comprendeva provette contenenti enzimi liofilizzati protetti da trealosio e provette campione contenenti una soluzione di cloruro di sodio e acetato di magnesio. Nel kit erano inclusi anche un tampone di reidratazione contenente primer e il reporter di fluorescenza, nonché una torcia ultravioletta (UV) per rilevare la fluorescenza.

Durante il processo di analisi, il campione viene inserito nella provetta e l'involucro del virus viene lisato utilizzando un blocco riscaldante A. Il campione riscaldato viene aggiunto alla provetta contenente gli enzimi liofilizzati e viene aggiunto il tampone di reidratazione. Il blocco riscaldante B viene quindi utilizzato per rinforzare la regione target. Infine, la fluorescenza viene rilevata con la torcia UV.

Durante il test sperimentale, i ricercatori hanno condotto campioni di virus del vaiolo delle scimmie pseudotipati, il tempo totale è stato di 25 minuti e i campioni contenenti solo dieci particelle virali sono stati rilevati con precisione.

Conclusioni

In conclusione, i ricercatori hanno presentato un nuovo kit di rilevamento rapido che era compatto e poteva essere utilizzato per rilevare il virus del vaiolo delle scimmie senza l’uso di strumenti complicati, tecnici addestrati o attrezzature di laboratorio.

Il kit di rilevamento utilizza i principi di RPA e CRISPR per amplificare le regioni bersaglio del DNA del vaiolo delle scimmie e scinderle utilizzando il complesso CRISPR/Cas12a, con un reporter fluorescente che segnala il rilevamento del DNA del virus del vaiolo delle scimmie.

I test con il virus pseudotipato hanno mostrato un rilevamento rapido e efficace del virus del vaiolo delle scimmie, suggerendo che il kit potrebbe essere potenzialmente utilizzato per test rapidi sui viaggiatori e in aree prive di infrastrutture mediche adeguate e di personale qualificato.

Riferimento:

• 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

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