Nye biosensorer opdager hurtigt coronavirus -proteiner og antistoffer

Forskere har skabt en ny måde at opdage de proteiner, der udgør den pandemiske coronavirus, samt antistoffer mod det. De designede proteinbaserede biosensorer, der lyser, når de blandes med viruskomponenter eller specifikke COVID-19-antistoffer. Dette gennembrud kan muliggøre hurtigere og mere udbredt test i den nærmeste fremtid. Forskningen vises i Natur .

For at diagnosticere coronavirus -infektion i dag, de fleste medicinske laboratorier er afhængige af en teknik kaldet RT-PCR, som forstærker genetisk materiale fra virussen, så det kan ses. Denne teknik kræver specialiseret personale og udstyr. Det bruger også laboratorieforsyninger, der nu er i høj efterspørgsel over hele verden. Mangler i forsyningskæden har bremset COVID-19 testresultater i USA og senere.

I et forsøg på direkte at opdage coronavirus i patientprøver uden behov for genetisk amplifikation, et team af forskere under ledelse af David Baker, professor i biokemi og direktør for Institute for Protein Design ved UW Medicine, brugte computere til at designe nye biosensorer. Disse proteinbaserede enheder genkender specifikke molekyler på virusets overflade, binde til dem, udsender derefter lys gennem en biokemisk reaktion.

Antistoftest kan afsløre, om en person tidligere har haft COVID-19. Det bruges til at spore spredningen af ​​pandemien, men det , også, kræver komplekse laboratorieforsyninger og udstyr.

Det samme team af UW-forskere skabte også biosensorer, der lyser, når de blandes med COVID-19-antistoffer. De viste, at disse sensorer ikke reagerer på andre antistoffer, der også kan være i blodet, herunder dem, der er målrettet mod andre vira. Denne følsomhed er vigtig for at undgå falsk-positive testresultater.

"Vi har på laboratoriet vist, at disse nye sensorer let kan detektere virusproteiner eller antistoffer i simuleret næsevæske eller doneret serum, sagde Baker. "Vores næste mål er at sikre, at de kan bruges pålideligt i en diagnostisk indstilling. Dette arbejde illustrerer kraften i de novo proteindesign til at skabe molekylære enheder fra bunden med nye og nyttige funktioner."

Ud over COVID-19, teamet viste også, at lignende biosensorer kunne designes til at påvise medicinsk relevante humane proteiner såsom Her2 (en biomarkør og terapimål for nogle former for brystkræft) og Bcl-2 (som har klinisk betydning ved lymfom og nogle andre kræftformer), samt et bakterieltoksin og antistoffer, der er målrettet mod hepatitis B -virus.