Американские молекулярные биологи приспособили геномный редактор CRISPR/Cas12 для поиска следов различных штаммов коронавируса в образцах слюны пациентов. Результаты исследования опубликовал научный журнал Science Advances.

"Нашу платформу можно легко и очень быстро запрограммировать на обнаружение новых вариаций коронавируса, если те начнут распространяться. Текущая версия системы может распознавать британские, южноафриканские и бразильские штаммы SARS-CoV-2, однако ее можно легко приспособить и для обнаружения дельта-варианта вируса", – рассказал один из авторов исследования, профессор Массачусетского технологического института Джеймс Коллинс.

За последние месяцы специалисты создали несколько вариантов тестовых систем, определяющих следы присутствия вируса SARS-CoV-2 в образцах крови или выделений пациента. Как правило, они основаны или на обнаружении обрывков РНК коронавируса с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и ее аналогов, или же на обнаружении антител к коронавирусу нового типа.

Как правило, для подобного анализа нужно достаточно много времени, от 30 минут до нескольких часов. Поэтому ученые ищут новые, более быстрые способы диагностики коронавирусной инфекции. К примеру, недавно российские и литовские биологи ускорили тестирование в 13 раз, создав новую методику группового тестирования при помощи ПЦР.

Коллинс и его коллеги создали портативную систему диагностики, которая позволяет не только находить следы коронавируса в образцах слюны и других биологических жидкостей пациента, но и определять то, к какой вариации патогена он принадлежит.

Это стало возможным благодаря геномному редактору CRISPR/Cas12, близкого аналога системы CRISPR/Cas9, за открытие которой в прошлом году присудили Нобелевскую премию по химии. Американские молекулярные биологи адаптировали ее для поиска определенных фрагментов РНК, структура которых почти не меняется по мере эволюции SARS-CoV-2, но при этом несколько отличается для разных вариаций коронавируса.

Принципы работы этой системы диагностики, как отмечают ученые, настолько просты, что ее можно использовать на дому. Для этого потребуется лишь набор реагентов, а также смартфон с камерой, бесплатное приложение, батарейка и пластиковый инкубатор, который можно напечатать на 3D-принтере за сумму, примерно равную тысяче российских рублей.

Для поиска следов коронавируса достаточно смешать образец биожидкости с ферментом Cas12 и набором коротких РНК-молекул, способных соединяться с ключевыми фрагментами генома вируса, прогреть эту смесь и проследить за тем, как изменится ее цвет за последующий час. По словам ученых, опытные пользователи подобной установки могут определить следы вируса на глаз, без помощи со стороны приложения и камеры смартфона.

Работа этой системы, как отмечают профессор Коллинс и его коллеги, была успешно проверена на образцах слюны, полученных от пациентов, заразившихся британскими (альфа), южноафриканскими (бета) и бразильскими штаммами (гамма) SARS-CoV-2. Как показали эти тесты, портативная система обнаружения коронавируса обладает 95% точностью и 96% специфичностью работы.

Массовое производство инкубаторов и наборов реагентов, по словам исследователей, позволит еще сильнее удешевить эту систему, что сделает ее доступной для фактически всех жителей развитых стран и позволит ее применять в тех регионах мира, где нет крупных лабораторий, способных проводить классические ПЦР-тесты.

https://nauka.tass.ru/nauka/12076587