Các nhà nghiên cứu của Cambridge đã phát triển một thử nghiệm mới 'bắt' nhiều loại vi-rút đường hô hấp cùng một lúc bằng cách sử dụng các chuỗi DNA đơn lẻ làm 'mồi nhử' và cho kết quả chính xác cao trong vòng chưa đầy một giờ.

Thử nghiệm sử dụng DNA 'nanobait' để phát hiện các loại vi-rút đường hô hấp phổ biến nhất – bao gồm cúm, virut mũi, RSV và COVID-19 – cùng một lúc. Để so sánh, xét nghiệm PCR (phản ứng chuỗi polymerase), mặc dù có độ đặc hiệu cao và độ chính xác cao, nhưng chỉ có thể xét nghiệm một loại vi-rút duy nhất tại một thời điểm và mất vài giờ để trả về kết quả.

Mặc dù nhiều loại vi-rút đường hô hấp thông thường có các triệu chứng tương tự nhưng chúng cần các phương pháp điều trị khác nhau. Bằng cách xét nghiệm nhiều loại vi-rút cùng một lúc, các nhà nghiên cứu cho biết xét nghiệm của họ sẽ đảm bảo bệnh nhân được điều trị đúng cách nhanh chóng và cũng có thể giảm việc sử dụng kháng sinh không chính đáng.

Ngoài ra, các xét nghiệm có thể được sử dụng trong mọi môi trường và có thể dễ dàng sửa đổi để phát hiện các loại vi khuẩn và vi rút khác nhau, bao gồm các biến thể mới tiềm năng của SARS-CoV-2, vi rút gây ra COVID-19. Kết quả được báo cáo trên tạp chí Công nghệ nano tự nhiên.

Mùa đông lạnh, cúm và RSV đã đến ở bán cầu bắc và nhân viên y tế phải đưa ra quyết định nhanh chóng về việc điều trị khi bệnh nhân đến bệnh viện hoặc phòng khám của họ.

Nhiều loại vi-rút đường hô hấp có các triệu chứng tương tự nhưng yêu cầu các phương pháp điều trị khác nhau: chúng tôi muốn xem liệu chúng tôi có thể tìm kiếm nhiều loại vi-rút song song hay không. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, virus đường hô hấp là nguyên nhân gây tử vong cho 20% trẻ em tử vong dưới XNUMX tuổi. Nếu bạn có thể đưa ra một thử nghiệm có thể phát hiện nhiều loại vi-rút một cách nhanh chóng và chính xác, nó có thể tạo ra sự khác biệt rất lớn.”

Filip Bošković, tác giả đầu tiên của bài báo từ Phòng thí nghiệm Cavendish của Cambridge

Đối với Bošković, nghiên cứu cũng mang tính cá nhân: khi còn nhỏ, anh ấy đã phải nằm viện gần một tháng vì sốt cao. Các bác sĩ không thể tìm ra nguyên nhân căn bệnh của anh cho đến khi có máy PCR.

Bošković, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại St John's College, Cambridge, cho biết: “Chẩn đoán tốt là chìa khóa để điều trị tốt. “Mọi người đến bệnh viện để được điều trị và họ có thể mang nhiều loại vi-rút khác nhau, nhưng trừ khi bạn có thể phân biệt giữa các loại vi-rút khác nhau, nếu không sẽ có nguy cơ bệnh nhân có thể được điều trị không đúng cách.”

Các xét nghiệm PCR mạnh mẽ, nhạy cảm và chính xác, nhưng chúng yêu cầu một đoạn bộ gen phải được sao chép hàng triệu lần, quá trình này mất vài giờ.

Các nhà nghiên cứu của Cambridge muốn phát triển một thử nghiệm sử dụng RNA để phát hiện vi-rút trực tiếp mà không cần sao chép bộ gen nhưng có độ nhạy đủ cao để hữu ích trong môi trường chăm sóc sức khỏe.

“Đối với bệnh nhân, chúng tôi biết rằng chẩn đoán nhanh sẽ cải thiện kết quả của họ, vì vậy việc có thể phát hiện tác nhân lây nhiễm nhanh chóng có thể cứu sống họ,” đồng tác giả Giáo sư Stephen Baker, từ Viện Miễn dịch trị liệu và Bệnh truyền nhiễm Cambridge cho biết. “Đối với nhân viên y tế, xét nghiệm như vậy có thể được sử dụng ở bất cứ đâu, ở Vương quốc Anh hoặc ở bất kỳ cơ sở thu nhập thấp hoặc trung bình nào, giúp đảm bảo bệnh nhân được điều trị chính xác một cách nhanh chóng và giảm việc sử dụng kháng sinh không chính đáng.”

Các nhà nghiên cứu dựa trên thử nghiệm của họ dựa trên các cấu trúc được xây dựng từ các sợi DNA kép với các sợi đơn nhô ra. Những sợi đơn này là 'mồi nhử': chúng được lập trình để 'bắt' các vùng cụ thể trong RNA của vi-rút mục tiêu. Các mồi nano sau đó được đưa qua các lỗ rất nhỏ gọi là lỗ nano. Cảm biến nanopore giống như một đầu đọc băng ticker biến cấu trúc phân tử thành thông tin kỹ thuật số trong một phần nghìn giây. Cấu trúc của mỗi mồi nano tiết lộ loại vi-rút mục tiêu hoặc biến thể của nó.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng xét nghiệm có thể dễ dàng được lập trình lại để phân biệt giữa các biến thể của vi-rút, bao gồm cả các biến thể của vi-rút gây ra COVID-19. Phương pháp này cho phép độ đặc hiệu gần như 100% do độ chính xác của cấu trúc mồi nano có thể lập trình được.

Baker cho biết: “Công việc này sử dụng công nghệ mới một cách tao nhã để giải quyết nhiều hạn chế hiện tại trong một lần. “Một trong những điều chúng tôi gặp khó khăn nhất là việc xác định nhanh chóng và chính xác các sinh vật gây nhiễm trùng. Công nghệ này là một công cụ thay đổi cuộc chơi tiềm năng; một nền tảng chẩn đoán nhanh chóng, chi phí thấp, đơn giản và có thể được sử dụng ở mọi nơi trên mọi mẫu vật.”

Bằng sáng chế về công nghệ này đã được nộp bởi Cambridge Enterprise, chi nhánh thương mại hóa của trường Đại học, và đồng tác giả Giáo sư Ulrich Keyser đã đồng sáng lập một công ty, Cambridge Nucleomics, tập trung vào phát hiện RNA với độ chính xác của một phân tử.

Keyser, người làm việc tại Phòng thí nghiệm Cavendish cho biết: “Nanobait dựa trên công nghệ nano DNA và sẽ cho phép nhiều ứng dụng thú vị hơn trong tương lai. “Đối với các ứng dụng thương mại và triển khai ra công chúng, chúng tôi sẽ phải chuyển đổi nền tảng nanopore của mình thành một thiết bị cầm tay.”

Bošković, người đã nhận được giải thưởng Tiến sĩ năm 2022 từ Hiệp hội Nghiên cứu Ứng dụng Cambridge cho công trình này cho biết: “Việc tập hợp các nhà nghiên cứu từ y học, vật lý, kỹ thuật và hóa học đã giúp chúng tôi đưa ra một giải pháp thực sự có ý nghĩa cho một vấn đề khó khăn.

Nghiên cứu được hỗ trợ một phần bởi Hội đồng nghiên cứu châu Âu, Chương trình Winton về Vật lý bền vững, Đại học St John, Nghiên cứu và đổi mới Vương quốc Anh (UKRI), Wellcome, và Viện nghiên cứu y sinh và sức khỏe quốc gia (NIHR) Cambridge Trung tâm.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.news-medical.net/news/20230116/New-test-fishes-for-multiple-respiratory-viruses-using-DNA-as-bait.aspx