Новая разработка может помочь точнее обнаруживать генетический материал ВИЧ
Исследователи из Университета Райса (Rice University, США) разработали улучшенную версию фермента Cas13a, который распознаёт РНК — генетический материал некоторых вирусов. Новая версия может повысить чувствительность тестов на ВИЧ и другие РНК-вирусы. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Chemical Biology.
Исследование
Cas13a используют для обнаружения определённых последовательностей РНК. Когда фермент находит нужную мишень, анализ выдаёт сигнал, который позволяет определить присутствие вирусного материала. Учёные работали с термостабильной версией фермента TccCas13a из бактерии Thermoclostridium caenicola. Она сохраняет стабильность при высоких температурах, но изначально недостаточно чувствительна для обнаружения очень малых количеств РНК.
Чтобы улучшить работу фермента, исследователи изучили его структуру и определили участки, которые можно изменить. Для этого они использовали криоэлектронную микроскопию — метод получения подробных изображений молекул.
Затем учёные изменили два участка белка и проверили результаты в лаборатории. Одновременное изменение обоих участков приводило к появлению сигнала даже при отсутствии целевой РНК. Однако модификация только одного участка позволила повысить чувствительность примерно в 100 раз, сохранив стабильность фермента. Улучшенную версию проверили на синтетическом неинфекционном образце ВИЧ. Она также показала повышенную активность в различных биологических образцах.
Исследователи отмечают, что систему можно адаптировать для поиска разных вирусов. Для этого достаточно изменить направляющую РНК — молекулу, которая помогает ферменту распознавать определённую генетическую последовательность. В дальнейшем такой подход потенциально можно использовать для обнаружения SARS-CoV-2, вирусов гриппа, Эбола, Зика, гепатита C и респираторно-синцитиального вируса.
Комментарии
Таким образом, учёные смогли повысить чувствительность фермента для обнаружения РНК ВИЧ, не снизив его стабильность. Разработка может помочь в создании новых диагностических тестов, однако её применение в клинической практике требует дальнейшего изучения.
Ранее опубликованное исследование показало, почему ВИЧ не всегда удаётся выявить вовремя. Люди уже обращались за медицинской помощью, но тестирование им не предлагали, а симптомы ранней инфекции иногда оставались незамеченными.