Жылдамырақ COVID-19 диагностикасының жаңа жолы алтынмен қапталған

SARS-CoV-19 вирусы тудыратын COVID-2 ауруының жылдам таралуы бүкіл әлемде денсаулық сақтау дағдарысын тудырды. COVID-19-ны ерте анықтау және оқшаулау аурудың таралуын бақылау және осал популяцияларды қорғаудың кілті болып табылады. COVID-19 диагностикасының қазіргі стандарты кері транскриптаза-полимеразды тізбекті реакция (RT-PCR) болып табылады, ол вирустық гендер күшейтудің бірнеше циклінен өткеннен кейін анықталатын әдіс. Дегенмен, бұл әдіс уақытты қажет етеді, диагностикалық орталықтарда тестілеудің артта қалуын тудырады және диагноздың кешіктірілуіне әкеледі.      

«Биосенсорлар мен биоэлектроникада» жарияланған соңғы зерттеуде Корея мен Қытай зерттеушілері COVID-19 диагностикасы үшін қажетті уақытты қысқартатын жаңа нанотехнологияға негізделген платформаны ұсынды. Au 'nanodimple' субстраттарының (AuNDSs) қуыстарындағы алтын нанобөлшектерді (AuNPs) пайдаланып дайындалған олардың беті жақсартылған Раман шашырауы (SERS) - ПТР анықтау платформасы тек 8 күшейту циклінен кейін вирустық гендерді анықтай алады. Бұл кәдімгі RT-ПТР үшін қажетті санның шамамен үштен бірі.

«Кәдімгі RT-PCR флуоресценция сигналдарын анықтауға негізделген, сондықтан SARS-CoV-3 анықтау үшін 4-2 сағат қажет. Бұл жылдамдық COVID-19 қаншалықты тез таралатынын ескерсек, жеткіліксіз. Біз бұл уақытты кем дегенде екі есе қысқартудың жолын тапқымыз келді», - дейді профессор Джаебум Чу зерттеудің мотивациясын түсіндіре отырып. Бақытымызға орай, жауап тым алыс болмады. 2021 жылы жарияланған алдыңғы зерттеуде профессор Чу командасы ДНҚ гибридизациясы деп аталатын әдіс арқылы AuNDS қуыстарында біркелкі орналасқан AuNP арқылы жоғары сезімталдық SERS сигналдарын шығаратын жаңа анықтау платформасын әзірледі. Профессор Чу және оның командасы осы алдыңғы жаңалықтың негізінде COVID-19 диагностикасы үшін жаңа SERS-PCR платформасын әзірледі.

Жаңадан әзірленген SERS-PCR талдауы мақсатты вирустық гендердің қатысуымен баяу ыдырайтын «көпір ДНҚ» — шағын ДНҚ зондтарын анықтау үшін SERS сигналдарын пайдаланады. Сондықтан, COVID-19 оң пациенттерден алынған үлгілерде көпір ДНҚ концентрациясы (демек, SERS сигналы) прогрессивті ПТР циклдерімен үздіксіз төмендейді. Керісінше, SARS-CoV-2 болмаған кезде, SERS сигналы өзгеріссіз қалады.

Команда SARS-CoV-2 екі репрезентативті мақсатты маркерін, атап айтқанда SARS-CoV-2 конверттік протеин (E) және РНҚ-тәуелді РНҚ полимераза (RdRp) гендерін пайдаланып, өз жүйесінің тиімділігін сынады. RT-ПТР негізінде анықтау үшін 25 цикл қажет болғанымен, AuNDS негізіндегі SERS-PCR платформасы тек 8 циклды қажет етті, бұл сынақ ұзақтығын айтарлықтай қысқартты. «Біздің нәтижелеріміз алдын ала болса да, олар диагностикалық әдіс ретінде SERS-ПТР жарамдылығының маңызды дәлелі болып табылады. AuNDS негізіндегі SERS-PCR әдістемеміз генді анықтауға қажетті уақытты әдеттегі RT-ПТР әдістерімен салыстырғанда айтарлықтай қысқарта алатын перспективалы жаңа молекулалық диагностикалық платформа болып табылады. Бұл модельді келесі ұрпақтың молекулалық диагностикалық жүйесін әзірлеу үшін автоматты үлгіні қосу арқылы одан әрі кеңейтуге болады», - деп түсіндіреді профессор Чу.

Шынында да, SERS-ПТР біздің арсеналымызда COVID-19 пандемиясына қарсы маңызды құрал болуы мүмкін. Ол сондай-ақ жұқпалы ауруларды анықтау және болашақ эпидемиялармен күресу жолында төңкеріс жасай отырып, молекулярлық диагностика саласында парадигманың өзгеруін тудыруы мүмкін.