Бумажные синтетические генетические сети могут обеспечить быстрое обнаружение вирусов Эбола и других патогенов

Синтетические генетические сети обладают большим потенциалом для широкого применения в биотехнологии и медицине, но до сих пор были ограничены лабораторными условиями. Исследование, опубликованное 23 октября в журнале Cell, демонстрирует новый метод использования сконструированных генетических цепей вне лаборатории. Система является клеточно-свободной и бумажной, а для её безопасной активации исследователям достаточно просто добавить воду. Недорогая и простая в использовании платформа может обеспечить быстрое обнаружение различных штаммов смертельно опасных вирусов, таких как Эбола.

Поле синтетической биологии стремится перепроектировать молекулярные компоненты клетки, чтобы использовать возможности биологии. Для этого исследователи создают синтетические генетические сети, способные контролировать активность генов и распознавать нуклеиновые кислоты и малые молекулы. Однако эта технология была ограничена лабораторией, отчасти из-за проблем биобезопасности, связанных с клеточными системами, и непрактичности реакций для полевого использования.

Команда преодолела эти препятствия, разработав клеточно-свободную бумажную систему, пригодную для использования вне лаборатории. Чтобы проверить клиническую значимость метода, исследователи создали сенсоры, способные обнаруживать молекулы РНК генов, позволяющих бактериям выживать под действием антибиотиков, а также РНК, кодирующие белки двух разных штаммов высоколетального вируса Эбола. После лиофилизации на бумаге сенсоры быстро обнаруживали присутствие этих молекул РНК, что подтвердило полезность подхода для диагностических целей.

По словам авторов, с учётом прогнозируемой низкой стоимости, времени реакции, простоты использования и отсутствия необходимости в лабораторной инфраструктуре, бумажные синтетические генетические сети могут значительно расширить роль синтетической биологии в клинике, глобальном здравоохранении, промышленности, исследованиях и образовании.