Как улучшить тестирование на коронавирус придумали биоинженеры
18:30
30.11.2021
Тест на COVID-19 представляет собой лишь одно из возможных применений технологии. Вскоре могут последовать другие диагностические или терапевтические применения.
[caption id="attachment_252953" align="aligncenter" width="960"]
Тест на COVID-19 представляет собой лишь одно из возможных применений технологии. Фото: Pixabay[/caption]
Новая форма технологии CRISPR, которая использует преимущества компактного белка, редактирующего РНК, может привести к улучшенным диагностическим тестам на COVID-19.
Платформа, разработанная биоинженером Магди Махфуз и его коллегами из KAUST, основана на миниатюрной форме белка Cas13, который некоторые микробы используют для защиты от вирусов. Этот фермент, расщепляющий РНК, может быть разработан для расщепления любой целевой последовательности, включая части генома SARS-CoV-2, нового коронавируса, ответственного за пандемию COVID-19, пишет medicalxpress.com.
Объединив систему Cas13 с простым методом амплификации нуклеиновых кислот, портативным оптическим считывателем и смартфоном, исследователи создали недорогой тест на месте оказания медицинской помощи, который может точно диагностировать COVID-19 по образцам мазков из горла и носа, взятых из пациенты.
Подход оказался надежным и точным с быстрым временем обработки, от отбора клинических образцов до диагностического результата всего за несколько часов. «Наша модальность демонстрирует несколько ключевых особенностей, включая простоту, специфичность, чувствительность и портативность», - говорит Махфуз.
Тест на COVID-19 представляет собой лишь одно из возможных применений технологии. Вскоре могут последовать другие диагностические или терапевтические применения, - объясняет Ахмед Махас, доктор философии, студент в лаборатории Махфуза.
«Мы стремимся разработать сенсоры следующего поколения, которые можно было бы применять для обнаружения нуклеиновых кислот, а также других молекул, таких как молекулы окружающей среды», - говорит Махас, первый автор журнальной статьи, в которой описывается диагностический анализ.
Миниатюрная система Cas13 также может быть полезна в качестве противовирусного терапевтического средства. Компактная природа нового белка Cas13 упрощает упаковку механизмов редактирования генов в вирусный вектор, стандартный метод переноса компонентов CRISPR в клетки человека. Попав внутрь клеток, систему можно использовать терапевтически для изменения экспрессии генов, связанных с заболеванием, или для уничтожения патогенов, таких как вирус гриппа.
Более того, «небольшой размер этого нового белка позволяет легко создавать белок», - говорит Махас. А с помощью дальнейших молекулярных настроек команда KAUST стремится расширить инструментарий потенциальных приложений, связанных с Cas13.
Махфуз и его коллеги подали заявку на патент, связанный с их системой CRISPR-Cas13. Чтобы усовершенствовать свой диагностический метод, они также продолжили поиск новых белков Cas13. «Эта работа демонстрирует, что системы защиты от бактерий обладают неиспользованным потенциалом для различных применений в синтетической биологии», - говорит Махфуз.
Тест на COVID-19 представляет собой лишь одно из возможных применений технологии. Фото: Pixabay[/caption]
Новая форма технологии CRISPR, которая использует преимущества компактного белка, редактирующего РНК, может привести к улучшенным диагностическим тестам на COVID-19.
Платформа, разработанная биоинженером Магди Махфуз и его коллегами из KAUST, основана на миниатюрной форме белка Cas13, который некоторые микробы используют для защиты от вирусов. Этот фермент, расщепляющий РНК, может быть разработан для расщепления любой целевой последовательности, включая части генома SARS-CoV-2, нового коронавируса, ответственного за пандемию COVID-19, пишет medicalxpress.com.
Объединив систему Cas13 с простым методом амплификации нуклеиновых кислот, портативным оптическим считывателем и смартфоном, исследователи создали недорогой тест на месте оказания медицинской помощи, который может точно диагностировать COVID-19 по образцам мазков из горла и носа, взятых из пациенты.
Подход оказался надежным и точным с быстрым временем обработки, от отбора клинических образцов до диагностического результата всего за несколько часов. «Наша модальность демонстрирует несколько ключевых особенностей, включая простоту, специфичность, чувствительность и портативность», - говорит Махфуз.
Тест на COVID-19 представляет собой лишь одно из возможных применений технологии. Вскоре могут последовать другие диагностические или терапевтические применения, - объясняет Ахмед Махас, доктор философии, студент в лаборатории Махфуза.
«Мы стремимся разработать сенсоры следующего поколения, которые можно было бы применять для обнаружения нуклеиновых кислот, а также других молекул, таких как молекулы окружающей среды», - говорит Махас, первый автор журнальной статьи, в которой описывается диагностический анализ.
Миниатюрная система Cas13 также может быть полезна в качестве противовирусного терапевтического средства. Компактная природа нового белка Cas13 упрощает упаковку механизмов редактирования генов в вирусный вектор, стандартный метод переноса компонентов CRISPR в клетки человека. Попав внутрь клеток, систему можно использовать терапевтически для изменения экспрессии генов, связанных с заболеванием, или для уничтожения патогенов, таких как вирус гриппа.
Более того, «небольшой размер этого нового белка позволяет легко создавать белок», - говорит Махас. А с помощью дальнейших молекулярных настроек команда KAUST стремится расширить инструментарий потенциальных приложений, связанных с Cas13.
Махфуз и его коллеги подали заявку на патент, связанный с их системой CRISPR-Cas13. Чтобы усовершенствовать свой диагностический метод, они также продолжили поиск новых белков Cas13. «Эта работа демонстрирует, что системы защиты от бактерий обладают неиспользованным потенциалом для различных применений в синтетической биологии», - говорит Махфуз.
Выбор редакции
