Pinagsasama ng mga Dutch na mananaliksik ang CRISPR at bioluminescence sa isang eksperimentong pagsubok para saNakakahawang sakit

Ang isang bagong binuo na protina sa gabi ay maaaring mapabilis at gawing simple ang pagsusuri ng mga sakit na viral, ayon sa mga mananaliksik sa Netherlands.
Ang kanilang pag-aaral, na inilathala noong Miyerkules sa ACS Publications, ay naglalarawan ng isang sensitibo, isang hakbang na paraan para sa mabilis na pagsusuri ng mga viral nucleic acid at ang kanilang hitsura gamit ang kumikinang na maliwanag na asul o berdeng mga protina.
Ang pagkilala sa mga pathogen sa pamamagitan ng pag-detect ng kanilang mga nucleic acid na fingerprint ay isang pangunahing diskarte sa mga klinikal na diagnostic, biomedical na pananaliksik, at pagsubaybay sa kaligtasan ng pagkain at kapaligiran.Ang malawakang ginagamit na quantitative polymerase chain reaction (PCR) na mga pagsusuri ay napakasensitibo, ngunit nangangailangan ng sopistikadong paghahanda ng sample o interpretasyon ng mga resulta, na ginagawang hindi praktikal ang mga ito para sa ilang mga setting ng pangangalagang pangkalusugan o mga setting na limitado sa mapagkukunan.
Ang grupong ito mula sa Netherlands ay resulta ng pakikipagtulungan ng mga siyentipiko mula sa mga unibersidad at ospital upang bumuo ng isang mabilis, portable at madaling gamitin na paraan ng diagnostic ng nucleic acid na maaaring ilapat sa iba't ibang mga setting.
Ang mga ito ay inspirasyon ng mga firefly flashes, firefly glows, at maliliit na bituin ng aquatic phytoplankton, lahat ay pinapagana ng isang phenomenon na tinatawag na bioluminescence.Ang glow-in-the-dark effect na ito ay sanhi ng isang kemikal na reaksyon na kinasasangkutan ng luciferase protein.Isinasama ng mga siyentipiko ang mga luciferase protein sa mga sensor na naglalabas ng liwanag upang mapadali ang pagmamasid kapag nakakita sila ng target.Bagama't ginagawa nitong perpekto ang mga sensor na ito para sa point-of-care detection, kasalukuyang kulang ang mga ito sa mataas na sensitivity na kailangan para sa mga klinikal na diagnostic na pagsusuri.Bagama't ang paraan ng pag-edit ng gene ng CRISPR ay maaaring magbigay ng kakayahang ito, nangangailangan ito ng maraming hakbang at karagdagang espesyal na kagamitan upang makita ang mahinang signal na maaaring naroroon sa kumplikado, maingay na mga sample.
Nakahanap ang mga mananaliksik ng isang paraan upang pagsamahin ang isang protina na nauugnay sa CRISPR sa isang bioluminescent signal na maaaring matukoy gamit ang isang simpleng digital camera.Upang matiyak na mayroong sapat na sample ng RNA o DNA para sa pagsusuri, nagsagawa ang mga mananaliksik ng recombinase polymerase amplification (RPA), isang simpleng pamamaraan na gumagana sa pare-parehong temperatura na humigit-kumulang 100°F.Gumawa sila ng bagong platform na tinatawag na Luminescent Nucleic Acid Sensor (LUNAS), kung saan ang dalawang CRISPR/Cas9 na protina ay partikular para sa iba't ibang magkadikit na bahagi ng viral genome, bawat isa ay may natatanging luciferase fragment na nakakabit sa mga ito sa itaas.
Kapag ang partikular na viral genome na sinusuri ng mga investigator ay naroroon, dalawang CRISPR/Cas9 na protina ang nagbubuklod sa target na nucleic acid sequence;nagiging malapit ang mga ito, na nagpapahintulot sa buo na luciferase na protina na bumuo at naglalabas ng asul na liwanag sa pagkakaroon ng isang kemikal na substrate..Upang isaalang-alang ang substrate na natupok sa prosesong ito, ang mga mananaliksik ay gumamit ng isang kontrol na reaksyon na naglalabas ng berdeng ilaw.Ang isang tubo na nagbabago ng kulay mula sa berde hanggang sa asul ay nagpapahiwatig ng isang positibong resulta.
Sinubukan ng mga mananaliksik ang kanilang platform sa pamamagitan ng pagbuo ng RPA-LUNAS assay, na nakakakitaSARS-CoV-2 RNAnang walang nakakapagod na RNA isolation, at ipinakita ang diagnostic performance nito sa mga sample ng nasopharyngeal swab mula saCOVID 19mga pasyente.Matagumpay na natukoy ng RPA-LUNAS ang SARS-CoV-2 sa loob ng 20 minuto sa mga sample na may RNA viral load na kasingbaba ng 200 kopya/μL.
Naniniwala ang mga mananaliksik na ang kanilang assay ay madali at epektibong makakatuklas ng maraming iba pang mga virus."Ang RPA-LUNAS ay kaakit-akit para sa point-of-care infectious disease testing," isinulat nila.