ჰოლანდიელი მკვლევარები აერთიანებენ CRISPR-ს და ბიოლუმინესცენციას ექსპერიმენტულ ტესტშიინფექციური დაავადებები

ჰოლანდიელი მკვლევარების აზრით, ახლად შემუშავებულ ღამის ცილას შეუძლია დააჩქაროს და გაამარტივოს ვირუსული დაავადებების დიაგნოსტიკა.
მათი კვლევა, რომელიც ოთხშაბათს გამოქვეყნდა ACS Publications-ში, აღწერს მგრძნობიარე, ერთსაფეხურიან მეთოდს ვირუსული ნუკლეინის მჟავების და მათი გარეგნობის სწრაფი ანალიზისთვის, კაშკაშა ლურჯი ან მწვანე ცილების გამოყენებით.
პათოგენების იდენტიფიკაცია მათი ნუკლეინის მჟავას თითის ანაბეჭდების გამოვლენით არის ძირითადი სტრატეგია კლინიკურ დიაგნოსტიკაში, ბიოსამედიცინო კვლევებში და სურსათისა და გარემოს უსაფრთხოების მონიტორინგში.ფართოდ გამოყენებული რაოდენობრივი პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის (PCR) ტესტები ძალიან მგრძნობიარეა, მაგრამ მოითხოვს ნიმუშის დახვეწილ მომზადებას ან შედეგების ინტერპრეტაციას, რაც მათ არაპრაქტიკულს ხდის ჯანდაცვის ზოგიერთი პარამეტრისთვის ან რესურსებით შეზღუდული პარამეტრებისთვის.
ეს ჯგუფი ნიდერლანდებიდან არის უნივერსიტეტებისა და საავადმყოფოების მეცნიერთა თანამშრომლობის შედეგი, რათა შეიქმნას სწრაფი, პორტატული და ადვილად გამოსაყენებელი ნუკლეინის მჟავების დიაგნოსტიკური მეთოდი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა გარემოში.
ისინი შთაგონებული იყვნენ ციცინათელების ციმციმებით, ციცინათელების ნათებით და წყლის ფიტოპლანქტონის პაწაწინა ვარსკვლავებით, რომლებიც იკვებება ფენომენით, რომელსაც ბიოლუმინესცენცია ეწოდება.სიბნელეში ბზინვარების ეს ეფექტი გამოწვეულია ქიმიური რეაქციით, რომელშიც შედის ცილა ლუციფერაზა.მეცნიერებმა ლუციფერაზას პროტეინები შეიტანეს სენსორებში, რომლებიც ასხივებენ სინათლეს, რათა ხელი შეუწყონ დაკვირვებას, როდესაც ისინი იპოვიან სამიზნეს.მიუხედავად იმისა, რომ ეს ამ სენსორებს იდეალურს ხდის მოვლის წერტილის გამოსავლენად, მათ ამჟამად არ გააჩნიათ მაღალი მგრძნობელობა, რომელიც საჭიროა კლინიკური დიაგნოსტიკური ტესტებისთვის.მიუხედავად იმისა, რომ CRISPR გენის რედაქტირების მეთოდს შეუძლია უზრუნველყოს ეს შესაძლებლობა, ის მოითხოვს ბევრ ნაბიჯს და დამატებით სპეციალიზებულ აღჭურვილობას სუსტი სიგნალის გამოსავლენად, რომელიც შეიძლება იყოს რთულ, ხმაურიან ნიმუშებში.
მკვლევარებმა იპოვეს CRISPR-თან დაკავშირებული პროტეინის შერწყმის გზა ბიოლუმინესცენტურ სიგნალთან, რომელიც შეიძლება გამოვლინდეს მარტივი ციფრული კამერით.იმისათვის, რომ დარწმუნდნენ, რომ საკმარისი იყო რნმ ან დნმ-ის ნიმუში ანალიზისთვის, მკვლევარებმა ჩაატარეს რეკომბინაზა პოლიმერაზას გაძლიერება (RPA), მარტივი ტექნიკა, რომელიც მუშაობს მუდმივ ტემპერატურაზე დაახლოებით 100°F.მათ შეიმუშავეს ახალი პლატფორმა, სახელწოდებით Luminescent Nucleic Acid Sensor (LUNAS), რომელშიც ორი CRISPR/Cas9 ცილა სპეციფიკურია ვირუსის გენომის სხვადასხვა მიმდებარე ნაწილებისთვის, თითოეულს აქვს უნიკალური ლუციფერაზას ფრაგმენტი ზემოთ.
როდესაც არსებობს სპეციფიკური ვირუსული გენომი, რომელსაც მკვლევარები იკვლევენ, ორი CRISPR/Cas9 ცილა უკავშირდება სამიზნე ნუკლეინის მჟავას თანმიმდევრობას;ისინი ახლოს არიან, რაც საშუალებას აძლევს ხელუხლებელი ლუციფერაზას პროტეინს წარმოქმნას და გამოასხივოს ლურჯი შუქი ქიმიური სუბსტრატის არსებობისას..ამ პროცესში მოხმარებული სუბსტრატის დასადგენად, მკვლევარებმა გამოიყენეს საკონტროლო რეაქცია, რომელიც ასხივებდა მწვანე შუქს.მილი, რომელიც იცვლის ფერს მწვანედან ლურჯამდე, მიუთითებს დადებით შედეგზე.
მკვლევარებმა გამოსცადეს თავიანთი პლატფორმა RPA-LUNAS ანალიზის შემუშავებით, რომელიც ამოიცნობსSARS-CoV-2 რნმდამღლელი რნმ-ის იზოლაციის გარეშე და აჩვენა მისი დიაგნოსტიკური მოქმედება ნაზოფარინგეალური ნაცხის ნიმუშებზეCOVID 19პაციენტები.RPA-LUNAS-მა წარმატებით აღმოაჩინა SARS-CoV-2 20 წუთში რნმ-ის ვირუსული დატვირთვის მქონე ნიმუშებში 200 ასლი/μL.
მკვლევარები თვლიან, რომ მათ ანალიზს შეუძლია მარტივად და ეფექტურად აღმოაჩინოს მრავალი სხვა ვირუსი.”RPA-LUNAS მიმზიდველია ინფექციური დაავადების ტესტირებისთვის,” - წერენ ისინი.