Сибирские ученые придумали быстрый способ выявления коронавируса
Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали новый метод выявления гриппа H1N1 и нового коронавируса. Он значительно быстрее, чем ПЦР, проводится при невысокой температуре и не требует дорогостоящего сложного оборудования.
Сегодня известно множество заболеваний, вызванных вирусными инфекциями. Более 90% из них вызваны РНК-содержащими вирусами. Самые известные представители — грипп А, вызывающий сезонную заболеваемость в России и в мире, и коронавирус Sars-CoV-2, вызвавший пандемию Covid-19 в 2020 году, заявили ученые на научной конференции OpenBio.
Особую важность имеет скорость выявления вируса — чтобы предпринять меры и избежать осложнений. Один из методов — это полимеразная цепная реакция (ПЦР). Его модификация, ПЦР в режиме реального времени, которая используется сейчас повсеместно, не позволяет получить результат менее, чем за 1,5—3 часа диагностики и предполагает использование дорогостоящего оборудования. В то же время методы изотермической амплификации не требуют сложных установок и позволяют провести анализ при 37 °C за час с учетом пробоподготовки.
Одним из видов изотермической амплификации является NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification). Он позволяет многократно увеличивать концентрацию разнообразных молекул РНК и эффективен для подтверждения или исключения наличия возбудителя в спорных случаях, когда возбудителя в биологической жидкости настолько мало, что ПЦР не может его обнаружить. NASBA может быть использована для обнаружения возбудителя инфекции в тех случаях, когда воспалительный процесс протекает бессимптомно или латентно.
Сотрудники лаборатории геномного редактирования Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали комбинацию NASBA и Cas13a-опосредованной интерференции. Белок Cas13a специализируется на специфическом узнавании и расщеплении определенных фрагментов РНК. Достоверность метода была подтверждена на фрагментах РНК вируса гриппа, А и коронавируса.
«Детекция состоит из двух этапов: первый — изотермическая амплификация NASBA — позволяет получить огромную концентрацию фрагмента РНК вируса, а второй — подтвердить, что это именно тот самый фрагмент, расщепить его и получить детектируемый сигнал. При этом детектируемый сигнал возникает за счет неспецифической активности белка, запускаемой после расщепления целевого фрагмента. В реакции есть специально подобранная сторонняя РНК, меченная органическим соединением — флюорофором. При ее расщеплении и возникает тот самый специфический сигнал (свечение) пробирки, содержащей вирусную РНК», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории геномного редактирования института Денис Антропов.
Улучшенный метод имеет преимущества перед ПЦР. «Требуется меньше времени на реакцию, не нужна сложная специализированная техника, создающая температурные циклы, — все процессы протекают при одной и той же температуре. Это качественный способ выявить вирус», — добавляет Денис Антропов.