Hold øje med SARS-CoV-2

Ny sidestrømstest Vigilant er billigere, nemmere at bruge og lige så pålidelig som den nuværende guldstandard PCR-test til diagnosticering af SARS-CoV-2-infektion.

En SARS-CoV-2 lateral flowtest, der kombinerer to bakterielle enzymer med genetiske sekvenser og et par prober, er billigere og nemmere at bruge end PCR-test, mens den producerer sammenlignelige pålidelige resultater. Kaldet Vigilant og designet hos KAUST, testen kan påvise meget små mængder viralt RNA i en prøve.

"Flere typer laterale flowtests er i øjeblikket tilgængelige eller under forskning til påvisning af SARS-CoV-2, " siger KAUST Ph.D.-studerende Tin Marsic. "Afhængigt af hvordan de arbejder, de har alle ulemper, inklusive påvisning af virussen kun flere dage efter infektion eller frembringelse af falsk positive og falsk negative resultater." PCR-tests, som udføres i laboratorier, producere mere pålidelige resultater, men er dyre og kræver sofistikeret udstyr og kvalificeret personale.

"Vigilant kan udføres i ikke-laboratoriemiljøer og er betydeligt billigere og nemmere at bruge end PCR-tests, " siger Marsic.

Det første kritiske trin af Vigilant-platformen involverer en teknik kaldet omvendt transkription-rekombinase-polymerase-amplifikation (RT-RPA) til at lave mange kopier af en specifik region på SARS-CoV-2-genomet, hvis det findes i en persons næse- og halsprøve. PCR-tests amplificerer også virale gensekvenser i prøver, men involverer at sætte prøverne gennem flere høj- og lavtemperaturcyklusser. RT-RPA kan udføres ved stuetemperatur med meget billigere og brugervenligt udstyr.

Alle SARS-CoV-2 amplificerede gener i produktet af denne proces er mærket med et molekyle kaldet biotin, derefter tilføjet til et reagensglas indeholdende KAUSTs specialdesignede detektionskompleks.

Dette kompleks er dannet af to enzymer. I den ene ende, et bakterielt enzym kaldet Cas9 er konjugeret med en RNA-guide, der kun genkender og binder til den tilsvarende SARS-CoV-2-gensekvens. I den anden ende, et andet bakterielt enzym kaldet VirD2 er knyttet til en fluorescensmærket nukleotidsekvens.

Dråber fra reaktionen mellem komplekset og RT-RPA-produktet tilsættes derefter til en lateral flow-teststrimmel imprægneret med et biotin-genkendende protein kaldet streptavidin i den ene ende og et fluorescerende probe-genkendende antistof i den anden. Hvis prøven indeholder SARS-CoV-2-gensekvenser, de vil have bundet sig til VirD2-Cas9 komplekset. Et positivt resultat opstår, når to synlige linjer vises. Den første linje er, hvor biotin på SARS-CoV-2-amplikonet binder til streptavidin. Den anden linje er, hvor det fluorescerende mærke i den anden ende af komplekset hæfter til strimlens antistof. Et negativt resultat vises kun som en enkelt linje forårsaget af det fluorescerende mærke, der binder til antistoffet.

"Vi arbejder nu på at gøre vores Vigilant-platform mere brugervenlig ved at koble den sammen med en endnu enklere forstærkningsteknik, " siger KAUST bioingeniør Magdy Mahfouz, der ledede forskningen. "Vi arbejder også på at producere andre effektive og hurtige diagnostiske test, der kan påvise nukleinsyrer for at muliggøre point-of-care test for patogener, inklusive vira og sygdomsmarkører."