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Tecnologia de CRISPR mobilizada para o diagnóstico COVID-19 rápido

Um grupo de autores dos Estados Unidos publicou um estudo na biotecnologia da natureza do jornal científico em que descreveram uma aproximação CRISPR-CAS-baseada para o diagnóstico rápido e exacto da infecção do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) - sem a necessidade para a infra-estrutura complexa do laboratório.

3D que rende a edição do ADN de Crispr. Crédito de imagem: Nathan Devery/Shutterstock
Detecção de CRISPR-Cas12-based de SARS-CoV-2 - 3D que rende a edição do ADN de Crispr. Crédito de imagem: Nathan Devery/Shutterstock

Mesmo que uma maioria de casos da doença do coronavirus (COVID-19) durante o mês inicial da epidemia seja originária de volta à cidade de Wuhan na província chinesa Hubei, o aumento de avanço nos casos no mundo inteiro é conduzido agora pela transmissão da comunidade local. Daqui, os testes de diagnóstico rápidos para detectar a presença de SARS-CoV-2 são indubitàvelmente uma necessidade urgente da saúde pública.

Em pandemias e em manifestações precedentes, a falta do teste diagnóstico molecular rápido, conveniente, e exacto impediu da resposta da saúde pública às ameaças virais emergentes. Contudo, esta vez nós podemos ter as vantagens, porque a CRISPR-tecnologia recentemente planejada representa a possibilidade inaudita de remodelar a fiscalização epidemiológica.

“As pandemias principais e as epidemias em grande escala do meio-século passado tudo foram causadas por vírus zoonotic,” explicam autores do papel da biotecnologia da natureza. “Um método diagnóstico que possa prontamente ser adaptado para detectar a infecção dos vírus emergentes é urgente necessário,” adicionam.

A potência da genética

Neste estudo novo, um grupo de autores afiliado com a Universidade da California San Francisco, Gigantesco Ciências biológicas Inc., os diagnósticos virais de UCSF-Abbott e o centro da descoberta, e o departamento de Califórnia da saúde pública, relataram a revelação de um teste de fluxo lateral rápido, descomplicado e exacto de CRISPR-Cas12-based para detectar SARS-CoV-2 em cotonetes respiratórios.

Com o uso patente da genética, os sistemas de CRISPR-CAS foram ajustados para o uso nos seres humanos. Agora estão sendo adaptados e aumentados em um ritmo notável, permitindo a edição meticuloso basicamente de toda a molécula do ADN ou do RNA no corpo. Conseqüentemente, em 2016 os sistemas de CRISPR-CAS foram usados primeiramente para detectar ácidos nucleicos para diagnósticos moleculars.

Coronavirus novo SARS-CoV-2: Esta imagem do microscópio de elétron da exploração mostra SARS-CoV-2 (objetos redondos do ouro) que emerge da superfície das pilhas cultivadas no laboratório. Crédito: NIAID-RML

Coronavirus novo SARS-CoV-2: Esta imagem do microscópio de elétron da exploração mostra SARS-CoV-2 (objetos redondos do ouro) que emerge da superfície das pilhas cultivadas no laboratório. SARS-CoV-2, igualmente conhecido como 2019-nCoV, é o vírus que causa COVID-19. O vírus mostrado foi isolado de um paciente no crédito dos E.U.: NIAID-RML

Hoje, uma pletora de aproximações CRISPR-CAS-baseadas bem sucedidas para detectar e diagnosticar várias doenças infecciosas e não-infecciosas foi aberta caminho. Tal edição de CRISPR-CAS do revolucionário tem a propensão espalhada mais no domínio de diagnósticos moleculars e substitui a bandeira de ouro actual - reacção em cadeia da polimerase ou PCR - em muitas aplicações.

Para desenvolver este teste novo, os pesquisadores combinaram a tecnologia de CRISPR-Cas12 DETECTR com a amplificação isothermal; a precisão resultante era comparável a PCR reverso quantitativo actualmente usado da transcrição (qRT-PCR) detectar SARS-CoV-2. Contudo, pode usar protocolos rotineiros e reagentes “disponíveis imediatamente” disponíveis no comércio sem a necessidade para a instrumentação cara do laboratório exigida pelo qRT-PCR.

Os métodos mencionados acima da amplificação isothermal são especialmente cruciais para aproximações diagnósticas moleculars em áreas remotas e nos laboratórios que faltam pessoais especialmente treinados. Ainda, o método não é sem desafios, ligados na maior parte à má qualidade da amostra clínica quando a sensibilidade/especificidade do teste pode ser comprometida.

Alternativa mais rápida, os mesmos resultados

A aproximação diagnóstica para SARS-CoV-2 patrocinada neste estudo foi validada com o uso de amostras clínicas dos pacientes nos Estados Unidos, assim como maquinou amostras de referência. Havia 36 assuntos do estudo com infecção COVID-19 e 42 assuntos com outras infecções respiratórias virais. E os resultados publicados são encorajadores.

“Nosso ensaio CRISPR-baseado de DETECTR fornece um visual e uma alternativa mais rápida ao ensaio do tempo real RT-PCR dos centros para o controlo e prevenção de enfermidades SARS-CoV-2 dos E.U., com acordo com carácter de previsão positivo de 95% e acordo com carácter de previsão negativo de 100%”, autores do estudo traça no papel.

Algumas vantagens cruciais de sua aproximação sobre o qRT-PCR não incluem a amplificação isothermal do sinal (que previne a necessidade para thermocycling), o tempo de resposta rápido, o único alvo do nucleotide (que aumenta a especificidade do teste), a integração com formatos de relatório convenientes, assim como a nenhuma necessidade para a infra-estrutura complexa do laboratório.

Transformando o campo de diagnósticos moleculars

Os exemplos relatados da infecção assintomática e da transmissão subseqüente nos pacientes com COVID-19 aumentam significativamente a associação dos indivíduos que devem ser seleccionados. Além disso, os titers virais em pacientes hospitalizados podem flutuar do dia a dia (sem alguma correlação à severidade da doença), quando um único teste do qRT-PCR do negativo não excluir a infecção com SARS-CoV-2.

Os testes tais como o ensaio de DETECTR relatado neste estudo são favoráveis repetir o teste periódico de amostras pacientes. Eis porque a validação clínica deste método diagnóstico (em resposta à orientação de esboço recente dos E.U. Food and Drug Administration) é em curso em laboratórios CLIA-certificados da microbiologia.

“O tempo tomado para desenvolver e validar este ensaio de SARS-CoV-2 DETECTR (que é menos de duas semanas para SARS-CoV-2) mostra que esta tecnologia pode rapidamente ser mobilizada para diagnosticar infecções dos vírus zoonotic emergentes”, estudo é o autor do estado no papel.

Em conclusão, a revelação futura de cartuchos microfluidic-baseados transportáveis e os reagentes liofilizados para executar o ensaio podiam permitir o teste do ponto--cuidado fora do laboratório diagnóstico clínico - tal como clínicas, departamentos de emergência locais, aeroportos, e outros lugar. as ferramentas diagnósticas CRISPR-baseadas podem dramàtica transformar o campo de diagnósticos moleculars, fazendo os disponíveis e acessíveis basicamente em qualquer lugar no mundo.

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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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