Инструмент редактирования РНК — быстрый и чувствительный тест на COVID-19

Разработанный метод на основе CRISPR, который находит РНК SARS-CoV-2, вируса, вызывающего , обещает сделать тестирование на это и другие заболевания быстрым и простым.


Сотрудники Университета Райса и Университета Коннектикута усовершенствовали систему редактирования РНК CRISPR-Cas13, чтобы увеличить ее возможности для обнаружения незначительных количеств вируса SARS-CoV-2 в биологических образцах без трудоемкого этапа выделения и амплификации РНК, необходимого в Золотой стандарт ПЦР-тестирования.

Новая платформа оказалась очень успешной по сравнению с ПЦР, обнаружив 10 из 11 положительных результатов и ни одного ложноположительного результата на вирус в тестах на клинических образцах непосредственно из мазков из носа. Исследователи показали, что их метод находит признаки SARS-CoV-2 в аттомолярном (10-18) концентрации.

Исследование, проведенное инженером-химиком и биомолекулом Сюэ Шерри Гао из Инженерной школы имени Джорджа Р. Брауна Райса и исследователями с докторской степенью Цзе Яном из Райса и Ян Сонгом из Коннектикута, опубликовано в журнале Nature Chemical Biology.

Cas13, как и его более известный родственник Cas9, является частью системы, с помощью которой бактерии естественным образом защищаются от вторжения фагов. С момента своего открытия ученые адаптировали CRISPR-Cas9 для редактирования живых геномов ДНК и обещают лечить и даже излечивать болезни.

И его можно использовать другими способами. Cas13 сам по себе может быть дополнен направляющей РНК для поиска и вырезания последовательностей РНК-мишени, а также для обнаружения «сопутствующего», в данном случае присутствия вирусов, таких как SARS-CoV-2.

«Сконструированный в этой работе белок Cas13 можно легко адаптировать к другим ранее установленным платформам», — сказал Гао. «Стабильность и надежность разработанных вариантов Cas13 делает их более подходящими для диагностики в местах оказания медицинской помощи в условиях ограниченных ресурсов, когда дорогие машины для ПЦР недоступны».

Ян сказал, что Cas13 дикого типа, полученный из бактерии Leptotrichia wadei, не может определить атомолярный уровень вирусной РНК в течение 30–60 минут, но улучшенная версия, созданная в Райсе, делает эту работу примерно за полчаса и обнаруживает ОРВИ. -CoV-2 в гораздо более низких концентрациях, чем в предыдущих тестах.

Она сказала, что ключом является хорошо спрятанная гибкая петля-шпилька рядом с активным центром Cas13. «Он находится в середине белка рядом с каталитическим участком, который определяет активность Cas13», — сказал Ян. «Поскольку Cas13 большой и динамичный, было сложно найти сайт для вставки другого функционального домена».