Guld nanosensor pletter forskel mellem dengue, Zika

En ny klasse af nanosensorer udviklet i Brasilien kunne mere præcist identificere dengue- og Zika-infektioner, en opgave, der er kompliceret af deres genetiske ligheder, og som kan resultere i fejldiagnosticering.

Teknikken bruger guld nanopartikler og kan "observere" vira på atomniveau, ifølge en undersøgelse offentliggjort i Videnskabelige rapporter .

Tilhører Flavivirus-slægten i Flaviviridae-familien, Zika- og dengue-virus deler mere end 50 procent lighed i deres aminosyresekvens. Begge vira spredes af myg og kan have langsigtede bivirkninger. Flaviviridae-virusfamilien blev opkaldt efter gul febervirus og kommer fra det latinske ord for gylden, eller gul, i farve.

"Diagnosticering af [dengue-virus]-infektioner er en høj prioritet i lande, der er ramt af årlige epidemier af denguefeber. Den korrekte diagnostik er afgørende for patientbehandling og prognosticering, da der ikke er nogen specifikke antivirale lægemidler til at behandle infektionen, " siger forfatterne.

Mere end 1,8 millioner mennesker mistænkes for at være blevet smittet med dengue hidtil i år i Amerika, med 4000 alvorlige tilfælde og næsten 700 dødsfald, siger den panamerikanske sundhedsorganisation. Det årlige globale gennemsnit anslås til at være mellem 100 millioner og 400 millioner dengue-infektioner, ifølge Verdenssundhedsorganisationen.

Flávio Fonseca, studie medforfatter og forsker ved Federal University of Minas Gerais, siger til SciDev.Net, at det er næsten umuligt at skelne mellem dengue- og Zika-virus.

"En serologisk test, der påviser antistoffer mod dengue, fanger også Zika-genererede antistoffer. Vi kalder det krydsreaktivitet, " han siger.

Medforfatter og virolog, Maurício Nogueira, fortæller SciDev.Net, at det er afgørende at undgå krydsreaktivitet, fordi "dengue er en sygdom, der dræber - og kan gøre det hurtigt, hvis den rigtige diagnose ikke stilles. Hvad angår Zika, det giver risiko for, at fostre udvikler mikrocefali, og vi kan ikke lade gravide kvinder bruge syv eller otte måneder på at spekulere på, om de har virussen eller ej."

Der er heller ingen specifik antiviral behandling for Zika, og søgningen efter en vaccine er i gang.

Virusdifferentiering er vigtig for nøjagtigt at måle begge sygdommes reelle indvirkning på folkesundheden. Den mest udbredte blodprøve, det enzym-forbundne immunosorbent assay (ELISA), er begrænset i sin evne til at kende forskel på vira, siger forfatterne.

Da dengue har fire variationer, kendt som serotyper, holdet skabte fire forskellige nanopartikler og dækkede hver af dem med et forskelligt dengue-protein. De påførte ELISA-serum og en blodprøve. Forskerne fandt ud af, at prøveantistoffer var bundet til virusets proteiner, ændre mønsteret af elektroner på guld nanopartikeloverfladen.

"Vi kan se denne ændring ved at anvende bestemte frekvenser af lys på nanopartiklernes overflade. Dengue-proteiner absorberede lys - Zika-proteiner gjorde det ikke, " siger Fonseca. Nogueira, hvem koordinerede projektet, tilføjer, at resultaterne var vigtige for at kalibrere testene med guldnanopartiklerne.

Juliana Cortines, en virolog ved det føderale universitet i Rio de Janeiro, som ikke var involveret i undersøgelsen, er begejstret for resultaterne.

"Det faktum, at denne test ikke kræver reagenser og bruger ELISA-udstyr, som er bredt tilgængelig, er meget vigtigt, fordi de lande, der lider mest med Zika og dengue, er fattige, " fortæller Cortines til SciDev.Net.

Undersøgelsen argumenterer for, at den guld-nanopartikelbaserede test er mere præcis end andre blodantistoftests på grund af dens høje følsomhed og evne til at identificere, hvilken virus der er blevet opdaget.

Planer om at udvikle produktet i industriel skala er blevet afbrudt af COVID-19-pandemien, siger Fonseca.

Omkostningerne forventes at svare til konventionelle ELISA-tests, tilføjer han, men siger, at bedre estimater vil være mulige senere i produktionsprocessen.

"Den eneste ulempe, " tilføjer Cortines, "hvilket også er påpeget i avisen, er, at selvom analysen kan udføres hurtigt, det skal stadig gøres manuelt. Det tog dem tid at udvikle protokollerne, men når det er gjort, eksperimenterne er ret enkle."