Исследователи, разрабатывающие экспресс-тест слюны для обнаружения вируса Зики

        

Исследователи из Стоматологии Нью-Йоркского университета (NYU Dentistry) в сотрудничестве с Rheonix, Inc. (Итака, Нью-Йорк) разрабатывают новый тест на вирус Зика, который использует слюну для идентификации диагностических маркеров вируса во фракции времени текущих коммерческих испытаний.

Тест, который был адаптирован из существующей модели, разработанной NYU и Rheonix для быстрого тестирования на ВИЧ, описан в двух новых публикациях, представленных в PLOS ONE и Journal of Visualized Experiments (JoVE ).

Как проходит Зика

Вспышки инфекционных заболеваний происходят с растущей частотой благодаря таким факторам, как концентрация населения и глобальные воздушные перевозки. Вспышка вируса Зики в 2015 году распространилась на другие страны Центральной и Южной Америки, Карибского бассейна и Южных Соединенных Штатов, что привело к тому, что Всемирная организация здравоохранения объявила Зику и ее связь с врожденными дефектами чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения.

«Недавняя вспышка вируса Зики подтверждает, что нам нужна эффективная программа наблюдения и диагностики для снижения воздействия будущих возникающих инфекционных заболеваний», – говорит Мэйт Сабалза, кандидат наук, докторант кафедры фундаментальной науки и краниофациальной биологии в Нью-Йоркском университете Стоматология и ведущий автор исследований в PLOS ONE и JoVE .

Определение ранних патогенов крайне важно для борьбы с распространением инфекционных заболеваний. Тестирование часто включает в себя два отдельных этапа: один для обнаружения нуклеиновых кислот патогена (РНК или ДНК), а другой для тестирования антител, белков, которые организм вырабатывает в ответ на патогены.

Образцы крови чаще всего используются для тестирования на вирус Зики и обычно обрабатываются с использованием общего диагностического метода, называемого цепной реакцией в реальном времени (RT-PCR). Но кровь не может быть лучшей жидкостью: хотя вирус исчезает в крови через неделю или две после инфицирования человека, он может сохраняться дольше в слюне, сперме и моче. Кроме того, антитела могут оставаться в течение нескольких месяцев или лет в этих жидкостях организма, поэтому для диагностики также необходимо обнаруживать антитела после заражения.

Опираясь на финансирование Национального института здоровья, исследователи из Университета Нью-Йорка разрабатывают экспресс-тест Zika, который объединяет анализы нуклеиновой кислоты и антител с использованием слюны, учитывая, что вирус Зики и антитела сохраняются в слюне. Тест слюны также неинвазивный, экономически эффективный и более легкий для сбора, чем кровь или моча.

Более быстрые результаты

Новый тест также может дать результаты в течение нескольких минут, а не часов или дней. Текущие тесты RT-PCR занимают около трех часов, а конкретные тесты на антитела могут занять несколько недель. Исследователи из Нью-Йорка используют другой метод, называемый изотермической амплификацией, который может обнаруживать нуклеиновые кислоты вируса всего за 20 минут, и тесты на антитела, которые могут занимать менее часа с использованием антигенов Zika.

«Чем скорее вы сможете определить патоген, тем скорее можно предпринять шаги, чтобы лечить и изолировать людей. Во время эпидемии вы можете испытать людей до того, как они попадут в самолет. Будущее в безопасности в аэропорту может не снимать обувь, а вместо этого плюнуть в трубку », – сказал автор исследования Даниэль Маламуд, доктор философии, профессор фундаментальной науки в стоматологии NYU.

От ВИЧ до Зики

Исследовательская группа опирается на свою более раннюю совместную работу с Rheonix, которая разрабатывает тест на слюну для ВИЧ, который может обнаруживать как вирусную РНК, так и антитела.

«Когда мы разработали тест на ВИЧ, мы знали, что можем использовать одну и ту же модель для любого инфекционного заболевания. Все, что нам нужно знать, это последовательность нуклеиновой кислоты и антиген для идентификации конкретных антител», – сказал Маламуд

В PLOS ONE исследователи описывают, как они изменили эту модель для использования маркеров, которые обнаруживают последовательности нуклеиновой кислоты Zika, а не для ВИЧ. Затем они использовали переносное изотермическое устройство для амплификации, которое можно было бы использовать для тестирования методом точечного лечения, чтобы идентифицировать РНК Zika.

. Показывая, что тест может подтвердить наличие вируса с использованием как очищенной Zika РНК, так и Ziva-инфицированной слюны, они адаптировали тест к картриджу и рабочей станции Rheonix CARD®, что позволило им оценить вирусную нагрузку в образцах слюны. Знание количества присутствующего вируса полезно для понимания тяжести заболевания и иммунных реакций, особенно среди беременных женщин и плодов.

Исследователи также идентифицировали цика-специфические антигены, которые могут быть использованы для обнаружения специфических антител Zika, необходимых для тестирования, – с использованием пептидного микрочипа высокой плотности, который они описывают в JoVE . Поскольку Зику можно легко спутать с другими вирусами, такими как Денге и Чикунгунья, выявление антигена, зависящего от зики, открывает путь для более точного диагностического тестирования.

Имея доказательства того, что и тесты на нуклеиновую кислоту и антитела работают, исследователи могут объединить их в картридж Rheonix CARD® для обработки как диагностических анализов автоматически, так и одновременно. Исследователи из Нью-Йорка и по всему миру продолжают подтверждать свои результаты в дальнейших экспериментах с использованием слюны, зараженной Зикой.

«Работая над целью быстро сделать эффективную диагностику, мы разработали общий протокол, который можно не только использовать для тестирования вируса Зики, но может быть адаптирован для следующего возникающего или вновь возникающего инфекционного заболевания», – сказал Sabalza. Автор исследования Ричард Монтанья, PhD, FACB, старший вице-президент Rheonix по научным и клиническим вопросам, добавил: «Помимо того, что мы можем очень быстро реагировать на все возникающие или вновь возникающие инфекционные заболевания, наша полностью автоматизированная платформа тестирования практически не требует практические усилия и хорошо подходят для использования людьми с минимальной подготовкой ».

Источник:

https://www.nyu.edu/about/news-publications/news/2018/february/nyu-researchers-adapt-hiv-test-in -быстрое развитие производственного-диагностический-te.html

      

Source link