Teste mai eficiente și mai simple pentru hepatită și Covid-19, dezvoltate cu ajutorul IA

Teste mai eficiente și mai simple pentru hepatită și Covid-19, dezvoltate cu ajutorul IA
mai 12 14:03 2023
Articol scris de:
Timp citire articol: 4 minut(e)

În afară de testele la domiciliu pentru sarcină și Covid-19 existente în prezent, am putea ajunge în curând să folosim teste efectuate la domiciliu pentru multe alte boli, datorită, în parte, noilor abordări alimentate de inteligența artificială (IA).

Oamenii de știință americani de la universitatea din Florida au folosit instrumente de IA pentru a simplifica un test care funcționează pentru hepatita C, și pentru SARS-CoV-2, virusul care provoacă boala Covid-19.

Testul simplificat are loc într-o singură eprubetă, în doar câteva minute. După ce va fi perfecționat, ar putea ajunge în curând în cabinetele medicale și, într-o zi, chiar și în testele de la domiciliu, fiind la fel de simple ca un test de sarcină.

„Încercăm să dezvoltăm un test la domiciliu care să fie la fel de fiabil ca un test de laborator”, a declarat Piyush Jain, profesor de inginerie chimică la UF, care a condus cele mai recente cercetări.

Cercetătorii încearcă simplifice testele și să elimine nevoia de echipamente costisitoare iar rezultatele să fie obținute în doar 10-20 de minute.

Pentru a atinge aceste obiective, grupul de cercetători inovează pe baza unui sistem cunoscut sub numele de reacția one-pot, denumit așa întrucât întregul test se desfășoară într-o singură eprubetă mică.

Aceste teste, bazate pe o tehnologie cunoscută sub numele de RT-LAMP, pot amplifica porțiuni mici din genomul unui virus și pot produce un semnal vizibil atunci când detectează virusul.

Citirea acestor teste ar putea  fi la fel de simplă ca afișarea unei culori albastre sau utilizarea unui mic dispozitiv care detectează o schimbare în eprubetă.

Autoritatea de reglementare americană, FDA, a aprobat unele teste la domiciliu, cu un singur recipient, pentru Covid-19, ca parte a autorizației de utilizare de urgență, dar acestea au o rată relativ mare de rezultate fals pozitive, ceea ce înseamnă că nu sunt suficient de fiabile.

„Combinăm o altă tehnologie numită CRISPR pentru a determina diferența dintre un fals pozitiv și un adevărat pozitiv”, a declarat prof. Jain.

Tehnologia de editare genetică, CRISPR a devenit cunoscută în lumea biotehnologiei pentru capacitatea sa de a determina îmbunătățiri rapide în domeniul ingineriei genetice, care au potențialul de a vindeca într-o zi bolile ereditare (moștenite) prin repararea genomurilor.

Grupul de cercetători se bazează pe capacitatea sistemului CRISPR de a se concentra pe anumite secvențe genetice. De exemplu, dacă secvența pentru,  virusul hepatitei este într-adevăr prezentă, testul va arăta un rezultat pozitiv.

Singura problemă? Tehnologia RT-LAMP necesită o temperatură de 150 de grade F (65,56 grade C), în timp ce CRISPR funcționează cel mai bine la 100 de grade.

Această diferență face ca testele să fie mult mai complicate pentru utilizarea la domiciliu, necesitând două reacții separate.

Echipa a încercat să acopere acest decalaj prin dezvoltarea unui sistem CRISPR care poate rezista la temperaturi mai ridicate.

De la o specie de bacterii iubitoare de căldură, cercetătorii au descoperit recent o enzimă CRISPR care se dezvoltă la 140 de grade.

În ultima lor cerecetare, grupul a apelat la instrumente de IA pentru a analiza această enzimă și a descoperi cum ar putea să o facă să supraviețuiască la 150 de grade.

Programele de IA au sugerat câteva zeci de modificări ale enzimei, pe care grupul le-a testat în laborator. În cele din urmă au găsit patru modificări ale enzimei care îi permit să funcționeze la 150 de grade.

„Este foarte dificil pentru orice om să facă acest tip de analiză asupra unei enzime. Nu a fost nevoie să petrecem ani de zile, am putut face aceste îmbunătățiri în câteva luni”, a declarat profesorul Jain.

„Având în vedere că totul funcționează la aceeași temperatură, acum suntem capabili să combinăm totul într-o adevărată reacție one-pot, pe care o numim SPLENDID”, a explicat profesorul.

Echipa a verificat testul SPLENDID simplificat pe probe clinice de la pacienți cu hepatită C sau Covid-19.

Testul a avut o precizie de 97% pentru SARS-CoV-2 și de 95% pentru cea mai răspândită versiune a virusului hepatitei C întâlnită la nivel mondial.

Deși nu a funcționat bine împotriva tuturor celorlalte versiuni mai puțin predominante ale virusului hepatitei C, modificări simple ale testului ar trebui să îi îmbunătățească rapid acuratețea, spune prof. Jain.

Echipa și-a publicat concluziile luni, în revista Cell Reports Medicine.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu