Цивилизация
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) создали диагностическую платформу, которая быстро и достоверно выявляет широкий спектр инфекционных заболеваний на основе технологии CRISPR-Cas. Об этом «Газете.Ru» рассказали в программе Министерства науки и высшего образования РФ «Приоритет-2030».
CRISPR-Cas — это природная система защиты бактерий от вирусов. В ходе борьбы за выживание бактерии выработали много защитных механизмов и хранят в своем геноме фрагменты ДНК вирусов. Сегодня технологии CRISPR-Cas применяют в генной терапии для редактирования «поврежденных» генов. Ученые СПбПУ решили применить эту систему для создания тестов по определению патогенов в организме человека.
В диагностической платформе используются флуоресцентные зонды — органические соединения, которые дают сигнал флуоресценции (окрашивание цветом) при целевом распознавании белком Cas12 генетического материала вируса в пробе. Когда внутрь клетки попадает вирус, она сопоставляет его ДНК со всеми другими ДНК вирусов, которые в ней хранятся. И в случае, если клетка распознает знакомый вирус, Cas-белок разрезает его ДНК, благодаря чему заражение не происходит.
Метод можно настроить на определение любого вируса или бактерии, например, гриппа, кори, оспы, ветрянки, брюшного тифы, гепатита, дифтерии, SARS-CoV-2 и других.
Само программирование системы происходит не быстро, однако, когда процесс завершен, для определения патогена понадобится 10-20 минут. Это дольше, чем экспресс-тесты, но гораздо быстрее ПЦР-тестов, и при этом намного точнее, говорят ученые. При этом метод не требует специализированного оборудования и высококвалифицированного персонала, — в смесь реагентов добавляется проба и в одной пробирке происходит выявление инфекции.
«Большинство используемых на сегодняшний день методов диагностики дороги, требуют наличия специализированного оборудования, а также сравнительно длительного времени для получения результатов. Кроме того, результаты тестирования могут оказаться ложноположительными или ложноотрицательными. В зависимости от способа и условий тестирования частота ложноотрицательных результатов составляет от 2% до 58%. Использование систем CRISPR-Cas повышает чувствительность диагностики, что позволяет значительно повысить достоверность результата», — рассказала «Газете.Ru» руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии Наталия Морозова.