Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
VirScan – narzędzie umożliwiające detekcję zakażeń wirusowych
VirScan – narzędzie umożliwiające detekcję zakażeń wirusowych
VirScan to narzędzie umożliwiające detekcję zakażeń wirusowych zarówno obecnych jak i już przebytych w przeszłości. Do takiej analizy wystarczy jedynie kropla krwi pacjenta. Umożliwia to wydajne oraz wszechstronne badanie chorych pod względem obecności wirusów w organizmie.

Zakażenia drobnoustrojami  takimi jak wirusy nie tylko doprowadzają do rozwoju stanu chorobowego ale również posiadają znaczny wpływ na funkcjonowanie układu immunologicznego. W konsekwencji doprowadza to do zwiększonego prawdopodobieństwa pojawienia się chorób przewlekłych jak astma czy  cukrzyca typu 1.  Dostępne na rynku metody serologiczne używane do detekcji cząsteczek wirusowych ograniczone są do wykrycia podczas jednego testu wyłącznie jednego typu wirusa. Sprawdza się to jedynie w przypadku pacjentów, u których lekarze mają przypuszczenia co do przyczyn choroby. Jednakże u chorych bez swoistych objawów wskazujących na daną infekcję, przeprowadzenie kilkunastu testów, aż zostanie wykryty odpowiedni patogen, jest bardzo ryzykowne.  Z tego powodu tak ważne jest stworzenie metody diagnostycznej umożliwiającej wykrywanie obecności wielu cząsteczek równocześnie, co skraca czas dojścia do diagnozy.

VirScan to wysokiej rozdzielczości metoda umożliwiająca detekcję wielu typów wirusów w oparciu o występowanie przeciwciał przeciwwirusowych w próbce krwi pacjenta. Podstawą tego badania jest technologia mikromacierzy, dzięki której możliwe jest wykrycie poszczególnych przeciwciał poprzez oddziaływanie epitop-przeciwciało.

- Prezentowane podejście powiązane jest z tworzeniem syntetycznej reprezentacji  wszystkich wirusów infekujących ludzi, z wykorzystaniem technologii fagowej – tłumaczy  dr Stephen J. Elledge z Zakładu Genetyki, Harvard Medical School.  -  W rezultacie otrzymujemy mieszaninę około 93 tysięcy fragmentów białkowych charakterystycznych dla poszczególnych wirusów. Następnie, wykorzystuje się przeciwciała krążące w organizmie danego pacjenta których oddziaływanie z antygenami umożliwia detekcję poszczególnych białek wirusowych.

Metoda powiązana jest w pierwszej kolejności ze stworzeniem biblioteki białek wirusowych zawierająca aż 206 gatunków oraz 1000 szczepów. Po umieszczeniu na mikromacierzy odpowiednich cząsteczek (o długości 200 nukleotydów) kodujących białka dochodzi do ich amplifikacji oraz klonowania do wektorowego bakteriofaga T7, umożliwiając prezentację poszczególnych epitopów na jego powierzchni. Sam test polega na nałożeniu niewielkiej ilości próbki pacjenta (około 1 µL krwi) na tak stworzoną mikromacierz. Jeżeli dany pacjent kiedykolwiek przechodził zakażenie wirusowe, w jego organizmie znajdują się specyficzne przeciwciała. Ich stała obecność umożliwia szybszą obronę immunologiczną organizmu przy powtórnym kontakcie z danym patogenem. Z tego powodu metoda umożliwia wykrycie nie tylko trwającej, ale również przebytej w przeszłości infekcji wirusowej. W dalszej części procedury, dochodzi do unieruchomienia przeciwciał oddziałujących z epitopami wirusowymi, niezwiązane cząsteczki są wypłukiwane. Ostateczne amplifikacja oraz sekwencjonowanie umożliwia rozpoznanie poszczególnych cząsteczek wirusowych, a tym samym detekcję przebytych zakażeń.

- Koszty odczynników oraz sekwencjonowania dla pojedynczej próbki VirScan to około 25 dolarów – podsumowuje Stephen J. Elledge. -  Jednak analiza każdej z nich musi zostać powtórzona w celu zapewnienia powtarzalności. Ponadto szacunek ten nie uwzględnia kosztów pracy. Biorąc wszystko pod uwagę, całkowity koszt to około 50 – 100 dolarów, co jest porównywalne ze standardowymi badaniami krwi dla pojedynczych wirusów.

Naukowcy potwierdzają, iż prezentowane rozwiązanie może szybko zostać adaptowane do wykrywania nowych cząsteczek wirusowych, a także innych patogenów wnikających do organizmu człowieka, tj. bakterie, grzyby czy pierwotniaki. 

Źródła
  1. G. J. Xu, T. Kula, Q. Xu, M. Z. Li, S. D. Vernon, T. Ndung'u, K. Ruxrungtham, J. Sanchez, C. Brander, R. T. Chung, K. C. O'Connor, B. Walker, H. B. Larman, S. J. Elledge. Comprehensive serological profiling of human populations using a synthetic human virome. Science, 2015; 348 (6239): aaa0698
KOMENTARZE
Newsletter