Исследователи ускоряют золотой стандарт COVID-19 диагностического теста
Портативный тест дает результаты за 36 минут; работает для денге и других вирусов. Кредит: Наньянский технологический университет

Ученые-клиницисты из Технологического университета Наньянга, Сингапур (NTU Сингапур), Медицинской школы им. Ли Конга Чиана (LKCMedicine) продемонстрировали способ улучшить скорость, время обработки и стоимость лабораторных испытаний COVID-19. Усовершенствованный метод тестирования дает результаты за 36 минут — четверть времени, необходимого для существующих испытаний по золотому стандарту.

Их новый подход может способствовать более широкому внедрению тестирования COVID-19 для диагностики в академических или исследовательских лабораториях и позволяет проводить скрининг и исследования, особенно в странах и регионах с ограниченными лабораторными возможностями. Тест, который можно выполнить с помощью портативного оборудования, можно также использовать в сообществе в качестве инструмента проверки.

В настоящее время наиболее чувствительным методом тестирования на COVID-19 является лабораторный метод, называемый полимеразной цепной реакцией (ПЦР), при котором машина усиливает вирусный генетический материал, копируя его снова и снова, поэтому любой след SARS- Вирус CoV-2 может быть обнаружен.

Большим узким местом в тестировании образцов является очистка РНК — отделение РНК от других компонентов в образце пациента — трудоемкий процесс, для которого требуются химические вещества, которых сейчас не хватает во всем мире. Его выполнение должно выполняться высококвалифицированным техническим персоналом и может занять несколько часов. В настоящее время автоматизированное оборудование для подготовки образцов стоит сотни тысяч долларов и требует специализированных лабораторных помещений.

Метод, разработанный NTU LKCMedicine, объединяет многие из этих этапов и позволяет проводить прямое тестирование на сыром образце пациента, сокращая время обработки от образца к результату и устраняя необходимость в химикатах для очистки РНК.

Подробности нового подхода были опубликованы в научном журнале Genes в июне.

Мистер Ви Скоро Кеонг, доктор философии Кандидат в NTU LKCMedicine и первый автор статьи сказал: «Хотя полимеразная цепная реакция (ПЦР) является почтенной технологией, которая оказалась рабочей лошадкой для биологических исследований, она имеет некоторые недостатки при использовании вне лабораторной среды. Этот процесс требует больших затрат времени и времени. Наш быстрый тест COVID-19 включает реакцию с одной трубкой, которая снижает практическое время и риск биобезопасности для персонала лаборатории, а также вероятность загрязнения переноса при обработке образцов «.

Помимо тестирования на COVID-19, тот же метод, разработанный командой NTU LKCMedicine, может также использоваться для обнаружения других вирусов и бактерий, включая вирус денге, который поразит Сингапур, поскольку страна готовится к одному из худшие вспышки денге на фоне пандемии коронавируса.

Руководитель исследовательской группы, доцент Эрик Яп, который также возглавляет Лабораторию микробной геномики, сказал: «Ранее мы продемонстрировали, что этот метод работает и для вируса денге. При использовании непосредственно на сырой пробе крови с вирусом денге, тест дал результаты через 28 минут. Поскольку Сингапур борется с двойной вспышкой денге и COVID-19, оба с похожими ранними симптомами, наш тест может помочь в дифференциации между двумя инфекционными заболеваниями. «

Профессор Джеймс Бест, декан NTU LKCMedicine, сказал: «Поскольку Сингапур продолжает проводить упреждающее тестирование для выявления, локализации и локализации возможного распространения коронавируса, такие инструменты быстрого быстрого скрининга, как разработанные доцентом Япом и его командой может пригодиться на участках тестирования в сообществе, позволяя быстро идентифицировать зараженных пациентов и принять быстрые меры для предотвращения передачи. «

От настольного до портативного тестирования

Как правило, в тестах ПЦР генетический материал образца мазка, взятого у пациента, должен быть извлечен для удаления любых веществ в образце, которые мешают проведению теста ПЦР. Примером ингибитора в респираторных образцах является муцин (основной компонент слизи).

Тест, разработанный командой NTU LKCMedicine, в которую входит старший научный сотрудник д-р Сивалингам Парамалингам Suppiah, использует метод «прямой ПЦР», устраняя необходимость в очистке РНК, длительный и дорогостоящий этап. Вместо этого они добавили устойчивые к ингибитору ферменты и реагенты, нацеленные на соединения, которые препятствуют амплификации РНК, такие как муцин, основной компонент слизи. Эти ферменты и реагенты, которые имеются в продаже, обладают высокой устойчивостью к таким соединениям, которые в противном случае ингибируют ПЦР, что делает тест неточным.

Биохимическая смесь неочищенного образца и устойчивых к ингибиторам ферментов и реагентов помещается в одну пробирку, которая вставляется в лабораторный термоциклер, аппарат, используемый для амплификации генетического материала в ПЦР. Через 36 минут результаты показывают, есть ли какой-либо след COVID-19 с уверенностью.

«Пропустив этап экстракции РНК с помощью нашего метода прямой ПЦР, мы увидим экономию затрат на комплекты для экстракции нуклеиновых кислот и избежим проблемы нехватки реагентов, когда лабораторные испытания наращиваются, а спрос растет во всем мире», — сказал он. Доктор Сивалингам.

Команда также проверила этот метод на портативном термоциклере, который может быть развернут в условиях ограниченных ресурсов и эндемичных областях, указывая на возможность проведения этого теста в медицинских учреждениях сообщества передовыми медицинскими работниками.

Профессор Яп сказал: «Сейчас мы пытаемся использовать такие методы прямой ПЦР, разработанные нами и другими, для рутинной диагностики. Нам необходимо определить реальную полезность и преимущества в реальных условиях, а также понять если есть какие-либо компромиссы. При устранении одного узкого места могут возникнуть другие проблемы, такие как обеспечение контроля качества или уменьшение количества ошибок вручную. «

В настоящее время команда планирует использовать этот метод для тестирования COVID-19 в Клинической диагностической лаборатории NTU в LKCMedicine, которую возглавляет доцент Яп.

«Наша цель — разработать сверхбыстрые и автоматизированные тесты, которые дают результаты в считанные минуты, и которые могут быть выполнены медицинскими работниками в клинике с той же точностью и чувствительностью, что и в специализированных лабораториях. Это позволит нам проводить ПЦР-тестирование из обычные лаборатории ближе к месту оказания медицинской помощи и в условиях ограниченных ресурсов, которые в них больше всего нуждаются «, — сказал он.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *