آخرین مطالب

آزمایش سریع و ارزان می‌تواند ژنوم ویروس COVID-19 را بدون نیاز به PCR شناسایی کند –


محققان دانشگاه واشنگتن آزمایش جدیدی برای COVID-19 ایجاد کرده‌اند که سرعت آزمایش‌های آنتی ژن بدون نسخه را با دقت آزمایش‌های PCR که در آزمایشگاه‌های پزشکی و بیمارستان‌ها پردازش می‌شوند، ترکیب می‌کند.

تست هارمونی کووید-19 یک تست تشخیصی است که مانند تست های PCR برای COVID-19، مواد ژنتیکی ویروس SARS-CoV-2 را شناسایی می کند. اما در حالی که آزمایش‌های PCR معمولی می‌تواند چندین ساعت طول بکشد، کیت هارمونی می‌تواند نتایج را در کمتر از 20 دقیقه برای برخی نمونه‌ها و با دقت مشابه ارائه دهد.

بری لوتز، استادیار مهندسی زیستی UW و محقق مؤسسه پزشکی دقیق براتمن باتی، گفت: ما این آزمایش را طوری طراحی کردیم که کم هزینه و به اندازه کافی ساده باشد که بتوان از آن در هر مکانی استفاده کرد. “ما امیدواریم که هزینه کم، تست های با عملکرد بالا را در سطح محلی و در سراسر جهان در دسترس تر کند.”

لوتز نویسنده ارشد مقاله ای است که در 15 دسامبر منتشر شد پیشرفت علم که کیت تست هارمونی COVID-19 را توصیف می کند. محققان هارمونی را با استفاده از معرف های آماده برای استفاده ساده و آسان توسعه دادند. این آزمایش از یک روش «شبیه PCR» برای تشخیص وجود ژنوم RNA SARS-CoV-2 در نمونه سواب بینی با کمک یک آشکارساز کوچک و کم هزینه استفاده می‌کند که توسط گروه Lutz نیز طراحی شده است. یک گوشی هوشمند برای کار با آشکارساز و خواندن نتایج استفاده می شود. این ردیاب می تواند تا چهار نمونه را در یک زمان مدیریت کند و در محفظه دستکش استاندارد خودرو قرار می گیرد.

دقت تست‌های COVID-19 در سراسر همه‌گیری یک موضوع مبرم بوده است. بسیاری از کیت‌های آنتی‌ژن خانگی برای COVID-19، که تکه‌هایی از پروتئین‌هایی را که ویروس به‌جای ماده ژنتیکی خود ایجاد می‌کند، شناسایی می‌کنند، 80 تا 85 درصد دقیق هستند، اگرچه ممکن است دقت با نوع omicron، که دارای تعداد نسبتاً بالایی از جهش‌ها است، کاهش یابد. در سویه های دیگر یافت نمی شود. آزمایشات PCR عموماً 95٪ دقیق یا بهتر هستند – یک معیار کلیدی FDA – اما به تجهیزات گران قیمت و انتظار طولانی برای نتایج نیاز دارند.

نتایج اولیه گزارش شده در مقاله نشان می دهد که کیت هارمونی 97 درصد برای سواب بینی دقت دارد. کیت هارمونی سه ناحیه مختلف از ژنوم ویروس را شناسایی می کند. اگر یک نوع جدید جهش های زیادی در یک منطقه داشته باشد، آزمایش جدید همچنان می تواند دو منطقه دیگر را شناسایی کند. برای مثال، می‌تواند نوع omicron را شناسایی کند که دارای ده‌ها جهش در ناحیه ژنوم است که به اصطلاح پروتئین اسپایک را رمزگذاری می‌کند.

اگرچه آزمایش‌های مبتنی بر PCR – یا واکنش زنجیره‌ای پلیمراز – بسیار دقیق هستند، یک محدودیت کلیدی این است که آزمایش‌های PCR به ده‌ها چرخه گرمایش و خنک‌کننده برای شناسایی مواد ژنتیکی در یک نمونه نیاز دارند. آزمایش توسعه یافته توسط تیم UW با تکیه بر روشی شبیه PCR به نام RT-LAMP، که الزامات سختگیرانه چرخه دما را ندارد، از این موضوع صرف نظر می کند.

لوتز می‌گوید: «این آزمایش در دمای ثابت عمل می‌کند، بنابراین زمان گرم کردن و سرد شدن را حذف می‌کند و در حدود 30 دقیقه نتیجه می‌دهد.»

لوتز و دو همکارش یک شرکت جدید از UW به نام Anavasi Diagnostics ایجاد کردند که سال گذشته 300000 دلار از WE-REACH حمایت شد و بعداً 14.9 میلیون دلار کمک مالی از مؤسسه ملی بهداشت دریافت کرد تا کیت نمونه اولیه هارمونی را به یک محصول و محصول تبدیل کند. برای کمک به رفع کمبود مداوم تست‌های تشخیصی COVID-19، تولید را افزایش دهید.

در ابتدا، لوتز و تیمش امیدوارند که این کیت ها ابتدا برای استفاده در کلینیک ها و همچنین سایر مکان های تحت نظارت پزشکی مانند محل کار و مدارس در دسترس قرار گیرند. بعداً، آنها مایلند آزمایش را برای استفاده خانگی تطبیق دهند.

برای مدت طولانی، گزینه ها یا آزمایش PCR گران بوده و معمولاً یک روز یا بیشتر طول می کشد تا نتیجه حاصل شود، یا یک آزمایش آنتی ژن سریع که نتایج سریع و کم هزینه را ارائه می دهد، اما معمولاً دقت کمتری نسبت به آزمایش دارد. لوتز گفت: تست PCR آزمایشگاهی. “از روز اول، ما آزمایش خود را طوری طراحی کردیم که با هزینه کم و حجم بالا قابل تولید باشد و در عین حال نتایج سریعی را با عملکرد مشابه PCR ارائه دهد.”

بودجه NIH از تولید با حجم بالا در تأسیسات جدید Anavasi در نزدیکی سیاتل پشتیبانی می کند.

لوتز گفت: “ما قصد داریم آزمایش خود را در سراسر جهان در دسترس و مقرون به صرفه کنیم.”

نویسنده اصلی این مقاله، Nuttada Panpradist، دانش آموخته اخیر دکترای UW در مهندسی زیستی است. نویسنده دوم انوس کلاین، دانشمند تحقیقاتی UW در مهندسی زیستی است که این پروژه را در اوایل سال 2020 آغاز کرد. نویسندگان همکار در بخش مهندسی زیستی، دانشجویان دکترا رابرت اتکینسون، ایان هال، کوین وانگ و شین گیلیگان-استاینبرگ هستند. دانشمندان محقق مایکل رولر، جک هنری کوتنیک، کریسا بنت و دانیل لئون. و دانش آموخته دکتری امی اورسکوویچ. سایر نویسندگان، همگی در UW، ویکتوریا لیون در بخش پزشکی خانواده هستند. متیو تامپسون، استاد بهداشت جهانی و پروفسور هلن دی. کوهن در پزشکی خانواده. پیتر هان در گروه علوم ژنوم; لی استاریتا، استادیار علوم ژنوم؛ و پل درین، دانشیار بهداشت جهانی، پزشکی و اپیدمیولوژی. این تحقیق توسط مطالعه آنفولانزای سیاتل و مؤسسه ملی بهداشت تامین شد.