В ИХБФМ СО РАН разработали способ быстрого выявления гриппа А и коронавируса

Дата публикации: 05 ноября 2020

Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали комбинированный метод детекции РНК гриппа H1N1 и SARS-CoV-2. Он значительно быстрее, чем ПЦР, проводится при невысокой температуре и не требует дорогостоящего сложного оборудования, сообщает издание «Наука в Сибири».

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.

Если вирус своевременно не выявить и не принять меры, заболевания могут привести к осложнениям в разных системах органов и даже к смерти. В связи с этим возникает необходимость в применении как можно более быстрых диагностических методов еще во время инкубационного периода, чтобы предотвратить передачу заболевания и вовремя начать лечение. 

Один из методов выявления — 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  °С 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 ИХБФМ 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 ИХБФМ СО РАН Денис Николаевич 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.

Поделиться: