Исследователи из Университета Бирмингема, Великобритания, подтвердили скорость, точность и простоту нового высокочувствительного метода тестирования на COVID-19, который можно использовать в развлекательных заведениях, терминалах прибытия в аэропортах и ​​в удаленных местах, где лаборатории клинических испытаний отсутствуют.

Ученые использовали трехстороннее сравнительное исследование, чтобы подтвердить, что метод экспоненциальной реакции амплификации (EXPAR) столь же чувствителен, но быстрее, чем тесты ПЦР и LAMP, которые в настоящее время используются в больницах. Бирмингемский тест на COVID-19, называемый RTF-EXPAR, дает время от образца до сигнала менее 10 минут, даже для низких уровней вируса, когда текущие тесты бокового потока менее эффективны.

Профессора Тим Даффорн из Школы биологических наук и Джим Такер из Химической школы работали с аспирантом Джейком Картером и профессором Эндрю Беггсом из Института рака и геномных наук над исследованием, которое было опубликовано сегодня в PNAS .

И ПЦР, и LAMP-тесты выявляют вирусную РНК, которая может присутствовать в очень низких количествах в мазках, взятых изо рта и носа. Эти тесты используют двухэтапный процесс, который включает сначала преобразование из РНК в ДНК (процесс, называемый обратной транскрипцией), а затем многократное «усиление» материала, чтобы его можно было обнаружить в образце.

Профессор Тим Даффорн сказал: «Шаги обратной транскрипции и амплификации замедляют существующие тесты COVID, основанные на обнаружении нуклеиновых кислот, по сравнению с тестами на антигены, такими как латеральный поток, которые не имеют этих шагов. Однако пока это делает тесты бокового потока быстрее, чем тесты, основанные на ПЦР и LAMP, в свою очередь, они обычно менее чувствительны.Идеальный тест был бы достаточно чувствительным и быстрым – наш тест, названный RTF-EXPAR, достигает этой цели.

RTF-EXPAR достигает этого подвига двумя способами: во-первых, группа исследователей разработала новый этап преобразования РНК в ДНК, который позволяет избежать обратной транскрипции, что делает ее свободной от обратной транскрипции (RTF). Во-вторых, их стадия амплификации для генерации считываемого сигнала использует EXPAR, процесс амплификации ДНК, альтернативный ПЦР и LAMP.

EXPAR амплифицирует ДНК при одной температуре, что позволяет избежать длительных стадий нагревания и охлаждения, характерных для ПЦР. Однако в то время как LAMP также использует одну температуру для амплификации, EXPAR представляет собой более простой и прямой процесс, в котором амплифицируются гораздо более мелкие нити. Это делает EXPAR еще более быстрым методом амплификации ДНК, чем не только ПЦР, но и LAMP ».

Тим Даффорн, профессор Школы биологических наук Бирмингемского университета

Исследование показало, что метод RTF-EXPAR преобразует менее 10 нитей РНК в миллиарды копий ДНК менее чем за 10 минут с использованием анализа в одном сосуде, который совместим с более простым настольным оборудованием. чем тот, который используется с текущими методами тестирования.

RTF-EXPAR также продемонстрировал значительные улучшения по сравнению с анализами на основе ПЦР и LAMP в отношении времени до обнаружения сигнала. При низких концентрациях РНК (7,25 копий / мкл) время обнаружения сигнала составляло 42,67 (± 0,47) минуты для ПЦР, 11,25 (± 0,20) минуты для LAMP и 8,75 (± 0,35) минуты для EXPAR. При высоких (1450 копий / мкл) концентрациях вирусной РНК время обнаружения сигнала составляло 34,00 (± 0,00) минуты для ПЦР, 11,25 (± 0,20) минуты для LAMP и 3,08 (± 0,42) минуты для EXPAR.

Идентификация оптимальной последовательности, несомненно, была важным шагом в развитии метода EXPAR, и последовательность, обнаруженная в исследовании, происходит от гена Orf1ab в геноме SARS-CoV-2, было показано, что он сохраняется во всех существующих вариантах COVID ¹ . Однако метод RTF-EXPAR можно быстро адаптировать в случае появления новых вариантов или для тестирования других вирусных патогенов, таких как грипп, респираторно-синцитиальный вирус (RSV) или лихорадка Эбола, где для предотвращения более широкого распространения требуется тестирование у пациента.

Анализ был протестирован в Лаборатории хирургических исследований Университета Бирмингема. Профессор Эндрю Беггс, команда которого проводила тестирование, прокомментировал: «В тестировании использовались мазки, содержащие типичный диапазон вирусных нагрузок, наблюдаемых во время пандемии, и время отсечения составляло шесть минут. Анализ показал, что чувствительность RTF-EXPAR эквивалентна количественный анализ ПЦР с положительной прогностической ценностью 89% и отрицательной прогностической ценностью 93%. Мы ожидаем опубликовать полные результаты этого тестирования в ближайшем будущем »

Сейчас команда ищет коммерческих партнеров для быстрого лицензирования, чтобы сделать тест RTF-EXPAR максимально доступным.