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La nuova prova di selezione virale portatile può diagnosticare COVID-19 nei minuti e nelle varianti del cingolo

I clinici che usando una nuova prova di selezione virale possono non solo diagnosticare in pochi minuti COVID-19 con un commputer portatile e da tasca, ma possono anche provare simultaneamente ad altri virus--come influenza--quello ha potuto essere confuso il coronavirus. Allo stesso tempo, possono ordinare il virus, fornente informazioni apprezzate sulla diffusione delle mutazioni COVID-19 e delle varianti. La nuova prova, NIRVANA definito, è stata descritta oggi online da un gruppo dell'multi-istituzione degli scienziati nel Med del giornale.

Ciò è un metodo di rilevazione e di sorveglianza del virus che non richiede un'infrastruttura costosa come altri approcci. Possiamo compire con una prova portatile la stessa cosa che altri stanno usando due o tre prove differenti, con differenti commputer, per fare.„

Juan Carlos Izpisua Belmonte, autore Co-Corrispondente ed il professor, laboratorio dell'espressione genica di Salk

Intorno al mondo, più di 100 milione di persone sono stati infettati con SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19. I 500.000 Americani di vacillamento sono morto da COVID-19 fin qui. L'esame della popolazione è chiave a fermare la diffusione del virus. Inoltre, tenendo la carreggiata la diffusione di nuove varianti SARS-CoV-2--alcuni di cui potrebbe rispondere diversamente ai trattamenti o ai vaccini--è critico.

Oggi, l'approccio standard a determinare se un tampone nasale è positivo per COVID-19 è di eseguire una prova di reazione a catena (PCR) della polimerasi per individuare il materiale genetico dal virus SARS-CoV-2. Se il campione è negativo, tuttavia, i pazienti ed i clinici non ottengono alcun'informazione su che cosa potrebbe causare i sintomi del tipo di coronavirus--a meno che funzionino la PCR separata prova, facendo uso dei campioni differenti del tampone, ad altri virus. E se il campione è positivo per SARS-CoV-2, non imparano quale variante COVID-19 un paziente è infettato con a meno che un altro insieme delle prove sia funzionato; quelli richiedono un grande e commputer d'ordinamento di prossima generazione costoso.

L'estate scorsa, il Mo Li, un assistente universitario di scienze biologiche a re Abdullah University di scienza e tecnologia in Arabia Saudita, stava riflettendo i modi che potrebbe prestare la sua competenza nell'ingegneria genetica e il nanopore che ordina a combattere la pandemia COVID-19. Li, che precedentemente ha passare sei anni come ricercatore postdottorale di Salk nel laboratorio di Izpisua Belmonte, si è domandato se un approccio di gene-rilevazione ha chiamato l'amplificazione isotermica della polimerasi di recombinase (RPA) accoppiato con l'ordinamento in tempo reale del nanopore potrebbe essere più utile--e più veloce, più economico e più portatile--che l'approccio corrente di test COVID-19. Ha collaborato con Izpisua Belmonte per scoprire.

A differenza della PCR, che cicla con le temperature più basse e più alte per separare i fili del DNA e per copiarle, l'RPA usa le proteine--piuttosto che i mutamenti di temperatura--per compire la stessa cosa in soltanto 20 minuti. La tecnologia lascia i ricercatori copiare gli allungamenti più lunghi di DNA e sonda per i geni multipli allo stesso tempo.

“Abbiamo rend contoere rapidamente che potremmo usare questa tecnica non solo per individuare SARS-CoV-2, ma altri virus allo stesso tempo,„ dice Li.

Nel nuovo articolo, Li e Izpisua Belmonte descrivono un piccolo, dispositivo portatile che può schermare 96 campioni allo stesso tempo facendo uso dell'analisi di RPA. Chiamano il NIRVANA di metodo, per “l'ordinamento del nanopore dell'amplificazione virale rapida isotermica per l'analisi di tempo reale vicino.„

Gli scienziati hanno progettato simultaneamente il NIRVANA ai campioni per COVID-19, influenza A, l'adenovirus umano e il coronavirus dell'essere umano non-SARS-CoV-2. In appena 15 minuti, i ricercatori riferiscono, l'unità comincia a riferire i risultati positivi e negativi. Ed in tre ore, l'unità finisce i risultati su tutti e 96 i campioni--compreso le sequenze di cinque regioni di SARS-CoV-2 che sono particolarmente inclini accumuli le mutazioni che piombo alle nuove varianti quale la variante B.1.1.7 identificata nel Regno Unito.

Li e Izpisua Belmonte hanno verificato il NIRVANA su 10 campioni conosciuti per essere positivi per SARS-CoV-2, 60 campioni di stato sconosciuto SARS-CoV-2 come pure i campioni di acqua di scarico municipale che harboring il virus SARS-COV-2 ed altri. In tutti i casi, l'analisi poteva identificare correttamente quali virus erano presenti. I dati d'ordinamento egualmente li hanno permessi di restringere l'origine di SARS-CoV-2 in campioni positivi; la differenziazione sforza dalla Cina e da Europa, per esempio.

“La progettazione di questa analisi è realmente flessibile, in modo da non è limitata appena agli esempi che abbiamo indicato,„ dice Li. “Possiamo adattarlo facilmente per affrontare un altro agente patogeno, anche qualche cosa di nuovo ed emergente.„

Con il di piccola dimensione e la trasferibilità del flusso di lavoro di NIRVANA, potrebbe essere usato per rilevazione veloce del virus ai banchi, gli aeroporti o le porte, i ricercatori dicono. Anche potrebbe essere usata per riflettere l'acqua di scarico o i flussi per la presenza di nuovi virus.

“La pandemia ha fornito due lezioni importanti: in primo luogo, provi ampiamente e rapidamente ed il secondo, conosce le vostre varianti. Il nostro metodo di NIRVANA fornisce una soluzione di promessa a queste due sfide non solo per la pandemia corrente ma anche per futuro possibile un,„ dice Izpisua Belmonte, che tiene la presidenza di Roger Guillemin a Salk. L'analisi di mercato sarebbe richiesta di determinare se il costo iniziale della commercializzazione--ed i ritocchi costanti alla prova stata necessaria per assicurarsela hanno individuato le nuove varianti o i nuovi virus di interesse--valgalo, Belmonte aggiunge.

Source:
Journal reference:

Bi, C., et al. (2021) Simultaneous Detection and Mutation Surveillance of SARS-CoV-2 and co-infections of multiple respiratory viruses by Rapid field-deployable sequencing. Med. doi.org/10.1016/j.medj.2021.03.015.