オランダの研究者は、CRISPR と生物発光を実験テストで組み合わせています。感染症

オランダの研究者らによると、新たに開発された夜行性タンパク質はウイルス性疾患の診断を迅速化し、簡素化する可能性があるという。
水曜日にACS Publicationsに掲載された彼らの研究は、輝く明るい青色または緑色のタンパク質を使用して、ウイルスの核酸とその外観を迅速に分析する高感度のワンステップ法について説明している。
核酸フィンガープリントを検出することによる病原体の同定は、臨床診断、生物医学研究、食品および環境の安全性モニタリングにおける重要な戦略です。広く使用されている定量的ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) 検査は感度が高いですが、高度なサンプル前処理や結果の解釈が必要なため、一部の医療現場やリソースが限られた現場では実用的ではありません。
オランダのこのグループは、さまざまな環境に適用できる、高速で持ち運びが容易で使いやすい核酸診断法を開発するための、大学と病院の科学者の協力の成果です。
これらは、ホタルのフラッシュ、ホタルの輝き、水生植物プランクトンの小さな星からインスピレーションを得たもので、これらはすべて生物発光と呼ばれる現象によって駆動されます。この暗闇で光る効果は、ルシフェラーゼタンパク質が関与する化学反応によって引き起こされます。科学者らは、標的を見つけたときに観察を容易にするために光を発するセンサーにルシフェラーゼタンパク質を組み込んだ。このため、これらのセンサーはポイントオブケア検出には理想的ですが、現時点では臨床診断検査に必要な高感度が不足しています。CRISPR 遺伝子編集法はこの機能を提供しますが、複雑でノイズの多いサンプルに存在する可能性のある弱いシグナルを検出するには、多くの手順と追加の特殊な装置が必要です。
研究者らは、CRISPR関連タンパク質と、簡単なデジタルカメラで検出できる生物発光シグナルを組み合わせる方法を発見した。分析に十分な RNA または DNA サンプルがあることを確認するために、研究者らは、約 100°F の一定温度で動作する簡単な技術であるリコンビナーゼ ポリメラーゼ増幅 (RPA) を実行しました。彼らは、発光核酸センサー (LUNAS) と呼ばれる新しいプラットフォームを開発しました。このプラットフォームでは、2 つの CRISPR/Cas9 タンパク質がウイルス ゲノムの異なる連続部分に特異的であり、それぞれ上に固有のルシフェラーゼ フラグメントが結合しています。
研究者らが調べている特定のウイルスゲノムが存在する場合、2 つの CRISPR/Cas9 タンパク質が標的核酸配列に結合します。それらは非常に接近するため、無傷のルシフェラーゼタンパク質が形成され、化学基質の存在下で青色光を放出します。。このプロセスで消費される基質を考慮するために、研究者らは緑色の光を発する対照反応を使用しました。チューブの色が緑色から青色に変化すると、結果が陽性であることを示します。
研究者らは、RPA-LUNAS アッセイを開発してプラットフォームをテストしました。SARS-CoV-2 RNA面倒な RNA 分離を必要とせず、鼻咽頭スワブサンプルに対する診断性能を実証しました。COVID-19（新型コロナウイルス感染症患者。RPA-LUNAS は、200 コピー/μL という低い RNA ウイルス量のサンプル中の SARS-CoV-2 を 20 分以内に検出することに成功しました。
研究者らは、彼らのアッセイにより他の多くのウイルスを簡単かつ効果的に検出できると信じています。「RPA-LUNASはポイントオブケアの感染症検査にとって魅力的です」と彼らは書いている。