Улучшение эффективности CRISPR-диагностики

Исследователи из UConn Health разработали новый метод, который повышает эффективность существующей CRISPR-диагностики, делая молекулярную диагностику более быстрой, чувствительной и доступной.

Работа, опубликованная в Nature Communications, раскрывает новый потенциал для простого и чувствительного обнаружения нуклеиновых кислот в различных диагностических целях — включая раннюю диагностику рака и выявление инфекционных заболеваний.

Стандартный CRISPR-метод требует двух этапов: предварительной амплификации целевых нуклеиновых кислот и детекции с помощью CRISPR-ферментов. Это ограничивает практическое применение и не позволяет проводить количественное определение.

Основываясь на обнаруженном асимметричном транс-расщепляющем поведении конкурентных crРНК в реакции CRISPR-Cas12a, учёные создали чувствительный, безамплификационный, асимметричный CRISPR-анализ для количественного обнаружения нуклеиновых кислот.

Новый анализ использует конкурентную реакцию между полноразмерной crРНК и разделённой crРНК, которая индуцирует усиление сигнала. Это значительно повышает чувствительность инструмента. Кроме того, CRISPR-Cas12a способен распознавать фрагментированные РНК/ДНК-мишени, что позволяет количественно определять микроРНК без этапа предварительной амплификации.

Усовершенствованная технология, не требующая предварительной амплификации, достигла аттомолярной чувствительности обнаружения, что в 1000 раз чувствительнее, чем обычный CRISPR-анализ.

Для проверки в клинических условиях новый анализ применили для количественного определения биомаркера микроРНК-19a в плазме крови пациентов с раком мочевого пузыря. Результаты подтвердили потенциал технологии как мощного инструмента для простой, быстрой и чувствительной жидкостной биопсии.

Исследователи предполагают, что эта асимметричная методика может иметь широкие клинические применения в ранней диагностике рака и выявлении инфекционных заболеваний.