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Technologie de CRISPR mobilisée pour le diagnostic COVID-19 rapide

Un groupe d'auteurs des Etats-Unis publiés une étude en biotechnologie de nature de tourillon scientifique en laquelle ils ont décrit une approche basée sur CRISPR CAS pour le rapid et le diagnostic précis de l'infection du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) - sans besoin d'infrastructure complexe de laboratoire.

3D rendant la retouche de Crispr ADN. Crédit d
Dépistage de CRISPR-Cas12-based de SARS-CoV-2 - 3D rendant la retouche de Crispr ADN. Crédit d'image : Nathan Devery/Shutterstock

Quoiqu'une majorité de cas de la maladie de coronavirus (COVID-19) pendant le mois initial de l'épidémie aient été originaire de nouveau à la ville de Wuhan dans la province chinoise Hubei, l'augmentation de avancement des cas mondiaux est maintenant pilotée par la boîte de vitesses de la communauté locale. Par conséquent, les tests diagnostique rapides pour trouver la présence de SARS-CoV-2 sont assurément un besoin urgent de santé publique.

Dans des pandémies et des manifestations précédentes, le manque de test diagnostique moléculaire rapide, pratique, et précis a entravé la réaction de santé publique aux dangers viraux apparaissants. Cependant, cette fois nous pouvons avoir le dessus, car la CRISPR-technologie récent conçue représente la possibilité sans précédent de restructurer le contrôle épidémiologique.

« Les pandémies principales et les épidémies de grande puissance du demi-siècle antérieur tous ont été provoquées par les virus zoonotiques, » expliquent des auteurs du papier de biotechnologie de nature. « Une méthode diagnostique qui peut être promptement adaptée pour trouver l'infection des virus émergents est eue un besoin urgent, » elles ajoutent.

Le pouvoir du génie génétique

Dans cette étude neuve, un groupe d'auteurs affiliés avec l'Université de Californie San Francisco, Mammoth Biosciences Inc., la diagnose d'UCSF-Abbott et la découverte virales centrent, et service de santé publique de la Californie, rapportés le développement d'un test de flux transversal rapide, peu compliqué et précis de CRISPR-Cas12-based pour trouver SARS-CoV-2 dans des écouvillons respiratoires.

Avec l'utilisation dominante du génie génétique, des systèmes de CRISPR-CAS ont été réglés pour l'usage chez l'homme. Ils sont maintenant adaptés et améliorés à un rythme remarquable, activant la retouche pointilleuse fondamentalement de n'importe quel ADN ou molécule d'ARN dans le fuselage. En conséquence, en 2016 des systèmes de CRISPR-CAS ont été employés la première fois pour trouver les acides nucléiques pour la diagnose moléculaire.

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Coronavirus nouveau SARS-CoV-2 : Cette image de microscope électronique de lecture montre SARS-CoV-2 (objectifs ronds d'or) apparaissant de la surface des cellules cultivées dans le laboratoire. SARS-CoV-2, également connu sous le nom de 2019-nCoV, est le virus qui entraîne COVID-19. Le virus montré a été isolé dans un patient au crédit des États-Unis : NIAID-RML

Aujourd'hui, une pléthore d'approches basées sur CRISPR CAS couronnées de succès pour trouver et diagnostiquer les maladies infectieuses et non contagieuses variées ont été frayées un chemin. Un tel éditer de CRISPR-CAS de révolutionnaire a la propension écartée davantage dans le domaine de la diagnose moléculaire et remonte l'étalon-or actuel - amplification en chaîne par polymérase ou ACP - dans beaucoup d'applications.

Pour développer ce test nouveau, les chercheurs ont combiné la technologie de CRISPR-Cas12 DETECTR avec l'amplification isotherme ; l'exactitude donnante droit était comparable à l'ACP quantitatif actuel utilisé de transcription inverse (qRT-ACP) pour trouver SARS-CoV-2. Cependant, elle peut employer des protocoles courants et des réactifs « disponibles sur le marché » disponibles dans le commerce sans besoin d'instrumentation chère de laboratoire exigée par qRT-ACP.

Les méthodes mentionnées ci-dessus de l'amplification isotherme sont particulièrement essentielles pour des approches diagnostiques moléculaires dans les contrées lointaines et dans les laboratoires qui manquent du personnel particulièrement qualifié. Toujours, la méthode n'est pas sans défis, en grande partie joints à la basse qualité de l'échantillon clinique quand la sensibilité/spécificité de test peut être compromise.

Une alternative plus rapide, les mêmes résultats

L'approche diagnostique pour SARS-CoV-2 soutenue dans cette étude a été validée avec l'utilisation des échantillons cliniques provenant des patients aux Etats-Unis, ainsi qu'a conçu des échantillons de référence. Il y avait 36 sujets d'étude avec l'infection COVID-19 et 42 sujets avec d'autres infections respiratoires virales. Et les résultats publiés sont d'une manière encourageante.

« Notre analyse basée sur CRISPR de DETECTR fournit un visuel et une alternative plus rapide à l'analyse en temps réel de RT-PCR du centres pour le contrôle et la prévention des maladies SARS-CoV-2 des USA, avec la convention prévisionnelle positive de 95% et la convention prévisionnelle négative de 100% », des auteurs d'étude tracent dans le papier.

Quelques avantages essentiels de leur approche au-dessus de qRT-ACP ne comprennent l'amplification isotherme de signe (qui obvie au besoin de thermocycling), le temps de basculement rapide, l'objectif unique de nucléotide (qui augmente la spécificité de test), l'intégration avec des formats d'enregistrement pratiques, ainsi qu'aucun besoin d'infrastructure complexe de laboratoire.

Transformation de l'inducteur de la diagnose moléculaire

Les cas rapportés de l'infection asymptomatique et de la boîte de vitesses suivante dans les patients avec COVID-19 augmentent de manière significative le groupe de personnes qui devraient être interviewées. D'ailleurs, les titres viraux dans les patients hospitalisés peuvent flotter quotidien (sans toute corrélation à la gravité de la maladie), alors qu'un test unique de qRT-ACP de négatif n'exclut pas l'infection avec SARS-CoV-2.

Les tests tels que l'analyse de DETECTR rapportée dans cette étude sont favorables pour répéter le contrôle périodique des échantillons patients. C'est pourquoi la validation clinique de cette méthode diagnostique (en réponse au guidage de projet récent des États-Unis Food and Drug Administration) est actuelle dans les laboratoires CLIA-certifiés de microbiologie.

« Le temps pris pour développer et valider cette analyse de SARS-CoV-2 DETECTR (qui est moins de deux semaines pour SARS-CoV-2) prouve que cette technologie peut être rapidement mobilisée pour diagnostiquer des infections des virus zoonotiques apparaissants », étude écrit la condition dans le papier.

En conclusion, le développement futur des cartouches basées sur microfluidic transportables et les réactifs lyophilisés pour faire fonctionner l'analyse ont pu activer le contrôle de remarque-de-soins en dehors de du laboratoire diagnostique clinique - tel que des cliniques, des services des urgences locaux, des aéroports, et tout autre emplacement. les outils de diagnostic basés sur CRISPR peuvent spectaculaire transformer l'inducteur de la diagnose moléculaire, les rendant abordables et accessibles fondamentalement n'importe où dans le monde.

Sources:
Journal reference:
Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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