Новый тест выявляет Delta-вариант COVID-19 в слюне

Тестирование на COVID-19 требует высокоточного лабораторного оборудования и технических навыков. Эти ограничения снижают скорость работы отслеживания COVID-19, что затрудняет замедление распространения болезни.

Также необходимо проведение генетического секвенирования образцов для проверки конкретных вариантов, поскольку разные штаммы SARS-CoV-2 имеют разную скорость передачи.

Быстрые и простые в использовании тесты для различных вариантов SARS-CoV-2 могут улучшить отслеживание, лечение и общий ответ на пандемию COVID-19 во всем мире.

Один из разработанных образцов – miSHERLOCK, был представлен учеными из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже. Выводы работы опубликованы в Science Advances.

Видео дня

miSHERLOCK – недорогой диагностический тест на основе CRISPR, позволяющий пользователям самостоятельно проводить тестирование на варианты SARS-CoV-2 в домашних условиях, используя свою слюну. Для получения результата необходим один час.

Как разрабатывался тест miSHERLOCK

Чтобы определить цели для своего теста, исследователи провели биоинформатический анализ определенной области генома SARS-CoV-2, который отвечает за репликацию вируса.

Было обнаружено, что область гена – нуклеопротеин, является общей для разных вариантов вируса и не имеет общих черт с другими коронавирусами. С помощью основанных на CRISPR "молекулярных ножниц" эта область гена была разрезана для получения флуоресцентного сигнала, который может служить результатом теста. Также были созданы дополнительные тесты для выявления известных вариантов SARS-CoV-2.

Хотя в клинических образцах слюна используется редко, несколько исследований обнаружили, что в диагностических тестах ее можно использовать так же, как мазки из носа и горла.

Одна из причин, по которой слюна используется реже, заключается в том, что она требует обработки перед анализом, чтобы избежать ложноположительных сигналов. Для решения этой проблемы исследователи добавили в образцы слюны химические вещества, называемые DTT и EFTA, после чего нагрели их до 95° C в течение 3 минут. Это разрушило ферменты слюны, ответственные за создание ложноположительных сигналов.

Затем полученные нуклеиновые кислоты выливаются на абсорбирующую целлюлозную мембрану и помещаются в реакционную зону с температурой 37° C. В пределах 55 минут можно наблюдать визуальный флуоресцентный индикатор, указывающий, присутствует ли SARS-CoV-2 в образце.

Помимо устройства, проводящего тест, создано приложение для смартфонов, основанное на алгоритме цветовой сегментации, чтобы помочь пользователям интерпретировать свои результаты.

Точность теста

В испытание входило 27 человек с инфекцией SARS-CoV-2 и 21 человек без инфекции. Точность идентификации составила 96% и 95% соответственно. Устройство также правильно определило разные варианты вируса.

Область применения miSHERLOCK

Люди могут использовать miSHERLOCK в качестве простого, недорогого, быстрого и точного теста на SARS-CoV-2. По мнению исследователей, тесты особенно востребованы в местах оказания медицинской помощи, когда нужно принимать быстрое решение в отношении назначения лечения. Устройство может помочь в будущих исследованиях COVID-19, например, при оценке потребности в бустерных вакцинах.

Само устройство личные данные не сохраняет, приложение отображает результаты только для пользователя. При необходимости его можно настроить для сообщения результатов выбранным пользователям, например, руководителю школы или компании.

Могут ли такие устройства появиться в украинских больницах

miSHERLOCK, включая все тестируемые компоненты, стоит 15 долларов, при повторном использовании корпуса и электроники – меньше 6 долларов. При массовом производстве стоимость теста исследователи оценивают в 2-3 доллара.

Камера устройства может быть напечатана на 3D-принтере, остальные компоненты приобретаются по невысокой цене. Белки и другие реагенты, необходимые для проведения тестов, можно купить у поставщиков биотехнологий.

Ограничения исследования

По словам Уильяма Шаффнера, профессора профилактической медицины в Университете Вандербильта в Нэшвилле, нужно учитывать, что текущая работа была небольшим ранним доказательством концепции исследования, которое проводилось в строго контролируемых лабораторных условиях. Перед его широким использованием необходимо пройти оценку в крупномасштабных исследованиях.