Nowy czujnik jest efektem współpracy naukowców z USA, Niemiec i Argentyny. Zawiera fragment DNA oraz tzw. nanopory, czyli genetycznie zmodyfikowane białka wykorzystywane w procesie sekwencjonowania. Praca została opublikowana w czasopiśmie "Science Advances".
- Nasza metoda łączy wysoce selektywny aptamer DNA z wysoce czułym nanoporem w stanie stałym, tak aby móc selektywnie wykrywać zakaźne wirusy w próbkach biologicznych i środowiskowych - piszą naukowcy. Aptamery to klasa cząsteczek odkrytych jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku. Wykorzystuje się je często zamiast przeciwciał, ponieważ ich czułość jest na podobnym lub nawet wyższym poziomie.
Najważniejsze jednak jest to, że teraz można nie tylko rozpoznać wirusy, ale też określić, czy są nadal zakaźne. Naukowcy zademonstrowali to na przykładzie dwóch patogenów: pierwszy to ludzki adenowirus, a drugi to dobrze nam obecnie znany koronawirus, odpowiedzialny za COVID-19. Nową metodą wykrywa się wirusa w ciągu od 30 minut do dwóch godzin. I co ważne, nie jest potrzebna wstępna obróbka próbki, taka jak izolowanie RNA, czy oczyszczanie jej z różnych domieszek.
Jak obecnie wykrywa się wirusy?
Do wykrywania obecności wirusów wykorzystuje się m.in. testy PCR (to tzw. złoty standard). Jednak ich wadą jest to, że nie mówią nam, czy znaleziony materiał genetyczny patogenu jest zakaźny, czy też nie. A to podstawowa informacja, gdy chcemy się dowiedzieć, czy chory stanowi zagrożenie lub, czy dezynfekcja zadziałała. Jak podkreślają eksperci, to właśnie utrudnia walkę z epidemią. Ponadto PCR jest czasochłonną, a także kosztowną metodą wykrywania wirusów, ponieważ wymaga specjalistycznego sprzętu i drogich odczynników. Inne metody wykrywania zarazków, chociaż bywają mniej skomplikowane niż PCR, nadal jednak są pracochłonne, konieczna jest bowiem wstępna obróbka badanego materiału, czy to śliny, wydzieliny, czy też krwi.
Testy serologiczne, które mają wykrywać przeciwcia�a, a także testy immunologiczne, szukające antygenów, są prostsze w obsłudze, ale mogą być wykonywane tylko w określonym momencie (np. 1-2 tyg. po zakażeniu). A w przypadku chorób wirusowych kluczowe są pierwsze godziny od zakażenia. Ponadto wirusy obecne w próbkach środowiskowych, takich jak powietrze lub woda, albo na powierzchniach, także mogą stanowić drogę rozprzestrzeniania się wirusów. Jednakże - przypominają naukowcy - żaden z wykorzystywanych obecnie testów na COVID-19 nie jest w stanie odróżnić wirusów zakaźnych od niezakaźnych.
Jedyną metodą bezpośredniego wykrywania wirusów i sprawdzania ich zakaźności są techniki mikrobiologiczne, w tym tzw. test łysinek (ang. plaque), co jednak także wymaga kilku dni (patogen musi się powielić). Dodatkowo do takiej hodowli potrzebne są komórki gospodarza (a z wirusami jest ponadto taki kłopot, że słabo replikują się w hodowlach komórkowych).
Zaproponowana przez badaczy nowa technika wykrywania i oceniania zakaźności wirusów może być stosowana, jeżeli potrzebujemy szybkiej odpowiedzi, czy dane środowisko jest bezpieczne, czy dezynfekcja spełniła swoje zadanie. No i przede wszystkim można wykorzystać ten test do szybkiej diagnozy lub sprawdzić, czy pacjent może już opuścić szpital lub miejsce izolacji mimo „zrzucania" resztek genetycznych wirusa.
Źródła: MedicalXpress.com, Science Advances
