Новый тест «ловит» респираторные вирусы с помощью ДНК-«приманки»

Исследователи из Кембриджа разработали тест, который одновременно «вылавливает» несколько респираторных вирусов, используя одноцепочечную ДНК в качестве «приманки», и даёт высокоточные результаты менее чем за час.

Тест использует ДНК-«наноприманку» (nanobait) для одновременного обнаружения наиболее распространённых респираторных вирусов, включая грипп, риновирус, RSV и COVID-19. Для сравнения, ПЦР-тесты, хотя и высокоспецифичны и точны, могут проверять только один вирус за раз, а получение результата занимает несколько часов.

Поскольку у многих респираторных вирусов схожие симптомы, но требуются разные методы лечения, новый тест, по словам учёных, обеспечит пациентам быстрое получение правильного лечения и может сократить необоснованное использование антибиотиков. Тесты можно использовать в любых условиях, и их легко модифицировать для обнаружения разных бактерий и вирусов, включая потенциальные новые варианты SARS-CoV-2. Результаты опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Как это работает

Тест основан на структурах из двуцепочечной ДНК со свисающими одноцепочечными участками. Эти одноцепочечные фрагменты — «приманка», запрограммированная «ловить» специфичные участки в РНК целевых вирусов. Затем наноприманки пропускают через крошечные отверстия — нанопоры. Считывание нанопорами преобразует молекулярные структуры в цифровую информацию за миллисекунды. Структура каждой наноприманки идентифицирует целевой вирус или его вариант.

Исследователи показали, что тест можно легко перепрограммировать для различения вирусных вариантов, включая варианты вируса, вызывающего COVID-19. Подход обеспечивает близкую к 100% специфичность благодаря точности программируемых структур наноприманки.

Значение для медицины

По данным ВОЗ, респираторные вирусы являются причиной смерти 20% детей, умирающих в возрасте до пяти лет. Быстрый и точный мультиплексный тест может изменить ситуацию.

«Для пациентов быстрая диагностика улучшает исход, поэтому возможность быстро обнаружить инфекционный агент может спасти жизнь, — говорит соавтор профессор Стивен Бейкер. — Для медработников такой тест можно использовать где угодно, что помогает обеспечить правильное лечение и снизить использование необоснованных антибиотиков».

Дальнейшие шаги

На технологию подана заявка на патент через Cambridge Enterprise. Соавтор профессор Ульрих Кайзер стал соучредителем компании Cambridge Nucleomics, ориентированной на обнаружение РНК с одно-молекулярной точностью. Для коммерческого применения и выхода на рынок платформу нанопорового считывания необходимо преобразовать в портативное устройство.