Ученые разработали дыхательный тест на основе РНК для выявления коронавируса

Обнаружение вирусов с помощью Bubbler аналогично тесту ПЦР с мазками из больниц; тем не менее, это лучший показатель риска заражения, поскольку он обнаруживает переносимые по воздуху вирусные частицы.

В новом исследовании, опубликованном в Журнале молекулярной диагностики , исследователи сообщают о конструкции и тестировании алкотестера, известного как Bubbler, который основан на обнаружении вирусной РНК для диагностики SARS-CoV-2. Его название происходит от пузырящегося звука, который возникает, когда пациент выдыхает в устройство.

Bubbler не только выполняет обратную транскрипцию РНК из вирусных частиц, переносимых по воздуху, в ДНК для тестирования с помощью ПЦР, но также может штрих-кодировать эту ДНК, позволяя напрямую связывать образцы с пациентом и использовать их для секвенирования. Его можно использовать для одновременных партий объединенных образцов, он предоставляет дополнительную информацию, такую ​​как вирусная нагрузка и идентичность штамма, и устраняет необходимость в стабилизации образца, потенциально позволяя проводить анализ в домашних условиях, пишет medicalxpress.com.

«Поражение нижних дыхательных путей часто является предвестником тяжелой формы COVID-19, поэтому есть аргумент в пользу более прямого отбора проб на выдыхаемом воздухе», - пояснил ведущий исследователь Уильям Г. Фэйрброзер, доктор философии, профессор кафедры. молекулярной биологии, клеточной биологии и биохимии в Университете Брауна в Провиденсе, Род-Айленд, США

Обнаружение вирусов с помощью Bubbler аналогично тесту ПЦР с мазками из больниц; тем не менее, это лучший показатель риска заражения, поскольку он обнаруживает переносимые по воздуху вирусные частицы. Мазки-мазки могут давать положительный результат в течение нескольких месяцев после заражения, поскольку они обнаруживают фрагменты вирусной РНК в клетках, которые сохраняются в ранее инфицированных клетках. Bubbler также может быть адаптирован для отбора проб окружающей среды в больницах, транспортных узлах и закрытых помещениях, таких как офисы, корабли и самолеты, сообщают исследователи.

Были обследованы 70 пациентов, проходивших лечение в отделении неотложной помощи больницы Род-Айленда в период с мая 2020 года по январь 2021 года. В ходе исследования были протестированы образцы из трех точек дыхательных путей. Соскобы языка изо рта (слюна / соскоб с языка) и с 15 секунд выдыхаемого воздуха, собранные в Bubbler, сравнивали с таковыми из обычного ПЦР-теста носоглоточного мазка. Барботер представляет собой стеклянную трубку со стеклянной пипеткой, через которую пациенты могут выдыхать. Пробирка заполнена реакционной смесью обратной транскрипции и холодным минеральным маслом.

Исследование показало, что SARS-CoV-2 может быть легко обнаружен в дыхании и более предсказуем для поражения нижних дыхательных путей. Вирусная РНК более обогащена в выдыхаемом воздухе по сравнению с образцами из полости рта, в то время как образцы из полости рта включают клетки, участвующие в репликации SARS-CoV-2, а образцы из дыхания не содержат. Это говорит о том, что вирусный сигнал, обнаруженный в Bubbler, исходит от активных вирусных частиц.

«Пузырь с большей вероятностью будет лучшим индикатором текущей инфекции, чем мазки из носоглотки», - сказал д-р Фэйрбратер. «Еще одним преимуществом является штрих-кодирование, которое позволяет проводить высокопроизводительное тестирование РНК-вирусов за небольшую часть стоимости обычного тестирования. Штрих-код возвращает вирусную последовательность, которая также поддерживает идентификацию штамма, что может оказаться полезным по мере получения дополнительной информации о трансмиссивности и возможностях решения о лечении штамма".

Исследователи также продемонстрировали, как Bubbler может быть адаптирован для обнаружения вирусов в образцах, передающихся по воздуху. Чтобы смоделировать движение капель, выдыхаемых при дыхании человека, три уникальных образца нуклеиновых кислот были добавлены в три персональных увлажнителя воздуха в разных местах на разных расстояниях от барботера в комнате с сильным воздушным потоком и комнате с низким воздушным потоком. Хотя подробное изучение этого приложения выходило за рамки исследования, результаты демонстрируют возможность использования нуклеиновых кислот в аэрозольной форме для количественного картирования воздушного потока в помещениях и для обнаружения SARS-CoV-2 в воздухе.

«Такая технология может быть полезна для восстановления обслуживания таких отраслей, как отели, круизные лайнеры и казино», - заметил доктор Фэйрброзер. «Также существует эпидемиологическая польза от регулярных проверок воздуха в местах раннего предупреждения, таких как транспортные узлы и отделения неотложной помощи больниц».

В тестах на COVID-19 обычно используются образцы, взятые из верхних дыхательных путей с помощью слюны или мазка из носоглотки. Положительные образцы содержат активный вирус, но вирусная нагрузка в верхних дыхательных путях не коррелирует с симптомами в нижних дыхательных путях, такими как пневмония.