Lumina licuricilor, momeala strălucitoare a peştelui-pescar şi albastrul fantomatic al plajelor acoperite de fitoplancton sunt toate alimentate de acelaşi fenomen ştiinţific cunoscut sub numele de bioluminescenţă. O reacţie chimică în care este implicată proteina luciferază provoacă efectul luminescent, de strălucire în întuneric. Oamenii de ştiinţă au reuşit acum să dezvolte un test rapid de analiză virală cu ajutorul acestor proteine „fosforescente".
În ciuda progreselor recente, multe teste de diagnosticare extrem de sensibile pentru bolile virale necesită încă tehnici complicate pentru a pregăti o probă sau pentru a interpreta un rezultat, ceea ce le face nepractice în mediile de îngrijire de la faţa locului sau pentru zonele cu puţine resurse.
Dar acum, o echipă a dezvoltat o metodă sensibilă care analizează acizii nucleici virali în doar 20 de minute şi care poate fi finalizată într-o singură etapă cu ajutorul unor proteine „fosforescente", care strălucesc în întuneric.
Proteina luciferază a fost încorporată în senzori care emit o lumină uşor de observat atunci când îşi găsesc ţinta.
Simplitatea metodei face ca acest tip de senzori să fie ideali pentru testarea la locul de îngrijire (point-of-care/POC), dar până acum nu au avut o sensibilitate suficient de ridicată şi necesară pentru un test de diagnostic clinic.
Tehnica de editare genetică cunoscută sub numele de CRISPR ar putea oferi această capacitate, dar necesită mulţi paşi şi echipamente specializate suplimentare pentru a detecta ceea ce poate fi un semnal scăzut într-o probă complexă.
Oamenii de ştiinţă au utilizat proteine pe care le-au combinat cu o tehnică de bioluminescenţă al cărei semnal poate fi detectat doar cu o cameră digitală.
Studiul a fost publicat miercuri, în ACS Central Science.
Pentru a se asigura că există suficientă probă de ARN sau ADN pentru analiză, cercetătorii au efectuat amplificarea recombinazei polimerazei (RPA), o metodă simplă care funcţionează la o temperatură constantă de aproximativ 37, 7 C (100 F).
Cu noua tehnică, numită LUNAS (senzor luminescent de acid nucleic), două proteine CRISPR/Cas9 specifice pentru diferite părţi vecine ale unui genom viral au fiecare un fragment distinct de luciferază ataşat la ele.
În cazul în care un genom viral specific pe care cercetătorii l-au testat a fost prezent, cele două proteine CRISPR/Cas9 s-au legat de secvenţele de acid nucleic vizate şi s-au apropiat una de cealaltă, permiţând proteinei luciferazei complete să se formeze şi să strălucească cu lumină albastră în prezenţa unui substrat chimic.
Pentru a vedea dacă substrat este folosit, cercetătorii au folosit o reacţie de control care a strălucit în verde.
O probă care se schimba din verde în albastru indică un rezultat pozitiv.
Atunci când a fost testat pe probe clinice colectate din tampoane nazale, RPA-LUNAS a detectat cu succes ARN-ul de SARS-CoV-2 în 20 de minute, chiar şi la concentraţii de până la 200 de copii/microlitru.
Cercetătorii spun că testul LUNAS are un mare potenţial pentru a detecta uşor şi eficient multe alte virusuri.
(Foto articol: Proteinele care strălucesc în albastru sau verde strălucitor. Credit: Maarten Merkx).
