Проверено Эмили Хендерсон, бакалавр наук 6 ноября 2020 г.

Простой набор для тестирования COVID-19 сочетает в себе амплификацию вируса с системой CRISPR-Cas для эффективного обнаружения SARS-CoV-2. В наборе, называемом iSCAN, используются реагенты, которые могут быть произведены на месте.

Вся наша процедура iSCAN может быть завершена менее чем за час и может быть легко адаптирована в качестве системы обнаружения пунктов обслуживания в аэропортах и ​​на границах ».

Ахмед Махас, аспирант, Научно-технический университет имени короля Абдаллы

Текущим золотым стандартом тестирования SARS-CoV-2 является тест ПЦР, в котором праймеры ДНК распознают определенные последовательности РНК в вирусном геноме, которые затем копируются с использованием определенного фермента.

Этот процесс "амплификации" упрощает обнаружение изначально небольших количеств вирусной РНК, присутствующих в мазках из носоглотки, взятых у пациентов.

Этот тест может надежно определить, действительно ли человек заражен вирусом, не давая слишком много ложноположительных или отрицательных результатов. Но для проведения теста, который проводится в несколько этапов в центральных лабораториях с использованием сложного оборудования, требуется высококвалифицированный персонал.

iSCAN, разработанный группой под руководством биоинженера KAUST Магди Махфуз, преодолевает многие недостатки ПЦР-теста, обеспечивая при этом относительно достоверные результаты.

Примечательно, что реактивы для теста были изготовлены в KAUST. Сюда входят ферменты, необходимые для амплификации, и другой фермент, который специфически обнаруживает вирусные последовательности в скопированном материале. Доступность реагентов и оборудования была огромным препятствием с самого начала пандемии COVID-19.

Чтобы использовать iSCAN, содержимое образца пациента, собранного с помощью мазка из носоглотки, помещается в небольшую пробирку, содержащую праймеры ДНК и ферменты, которые могут амплифицировать генетический материал SARS-CoV-2. Содержимое инкубируют при температуре 62 градуса Цельсия в течение получаса. Этот процесс называется RT-LAMP.

После амплификации достаточного количества вирусной РНК к смеси добавляют каплю, содержащую фермент Cas12, и оставляют еще на 15 минут. Этот фермент распознает только вирусную РНК, принадлежащую SARS-CoV-2, преодолевая проблему с RT-LAMP, где ложная амплификация и перекрестное заражение могут быть проблемой.

Наконец, можно использовать один из двух методов для визуализации результата. Один из них заключается в освещении образца ультрафиолетовым светом с помощью детектора, анализирующего исходящий от него свет, чтобы определить количество вирусной РНК.

Другой подход включает в себя введение в пробирки специально разработанных полосок, подобных тем, которые используются при тестах на беременность. Оба подхода работают хорошо, хотя метод ультрафиолетового света дает более точные результаты.

Ученые протестировали свой набор на синтезированной вирусной РНК и на реальных образцах пациентов. «Сейчас мы улучшаем и упрощаем нашу систему для пользователей, чтобы коммерциализировать наш комплект обнаружения iSCAN», – говорит ученый-исследователь KAUST Захир Али