Белковый микрочип определит возбудителя ОРВИ по пробе из носа человека

В Санкт-Петербурге разработана методика, основанная на технологии белковых микрочипов, которая позволяет более точно диагностировать тип ОРВИ по выделениям из носа, детектируя шесть вирусов одновременно.

Credit:
Tomsickova Tatyana | Shutterstock.com

Исследователи из НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева МЗ РФ (Санкт-Петербург), разработали метод, который позволит одновременно детектировать присутствие шести главных вирусных патогенов в дыхательных путях человека.

ОРВИ (острая респираторная вирусная инфекция) — самая распространенная группа заболеваний, связанных с воспалением верхних дыхательных путей. Причиной ОРВИ могут быть как вирусы, так и некоторые патогенные бактерии, и обычно симптомы проходят достаточно быстро и без последствий. Однако при тяжелых формах или у новорожденных очень важно и одновременно очень сложно определить конкретного возбудителя.

Для решения данной проблемы авторы статьи поставили перед собой задачу разработать белковый микрочип, который был бы чувствителен к нескольким главным возбудителям ОРВИ: вирусам гриппа А и В, респираторно-синцитиальному вирусу, аденовирусу человека и парагриппу 2 и 3 типа. Ученые отобрали 50 моноклональных антител к специфическим белкам данных патогенов. В качестве антигенов были выбраны наиболее консервативные структуры вирусов, что обеспечивает реакцию на все существующие штаммы. Специфичность взаимодействия антиген-антитело оценивалась с помощью микрокультурального иммуноферментного анализа (ИФА). После этого антитела с адекватной кросс-реактивностью, позволяющей реагировать на разные подтипы того или иного вируса, отбирали для ИФА типа «сэндвич», где оценивали их аффинность.

Принцип работы белкового микрочипа также напоминает ИФА типа «сэндвич». Антитела, специфически связывающие вирусные антигены, закреплены на матрице с 24 идентичными ячейками. Для анализа используют выделения из носа пациента. Детекцию производят следующим образом: после инкубации с образцом (или одновременно) добавляют биотинилированные моноклональные антитела к тем же антигенам, а затем проводят окрашивание стрептавидиновым флуоресцентным реагентом. Флуоресцирующие паттерны считываются с помощью сканера.

Порог обнаружения для вируса гриппа А составляет 0,25 нг вирусного белка на миллилитр, для остальных вирусов — 1–2 нг/мл, что, как отмечается в статье, пока еще уступает ПЦР-анализу.

Авторы подчеркивают, что технология белкового микрочипа имеет достаточно серьезные преимущества перед другими методиками, такие как низкая цена, простота и быстрое получение результата, а также возможность дополнять панель другими патогенами. В дальнейших планах — тестирование метода на более чем 500 пробах выделений простуженных пациентов, собранных в 2018-2019 году.

Ведущий автор статьи, д.б.н. Андрей Васин, заведующий отделом молекулярной биологии вирусов НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева МЗ РФ, директор Национального Центра по гриппу ВОЗ (Санкт-Петербург), отвечает на вопросы PCR.news.

Эта публикация — промежуточный итог работ по созданию диагностического комплекса ТОРИ-ТЕСТ, о котором вы рассказывали на конференции «Молекулярная диагностика-2018»?

Да, это один из итогов работы по созданию ТОРИ-ТЕСТ. В настоящий момент проводятся предварительные испытания тест-системы с флуоресцентным ридером биочипов на клинических образцах, которые были собраны в нашем институте в эпидемический сезон 2018–2019 года. Макет флуоресцентного ридера был разработан в рамках этого проекта нашим индустриальным партнером АО «Научные приборы».

Существуют ли уже какие-то подобные тест-системы для диагностики респираторных заболеваний?

Наш патентный поиск в этом году показал, что мультиплексных тест-систем в формате белкового микрочипа с использованием моноклональных антител для выявления вирусных антигенов в образцах пациентов в мире не существует. Есть белковые тест-системы, направленные на определение отдельных вирусов, в том числе гриппа А и В, но нет таких, которые позволяли бы определять сразу несколько возбудителей респираторных инфекций в одной пробе. Такие тест-системы есть только в формате ПЦР.

Можно ли сейчас сказать, какова будет примерная себестоимость теста?

По предварительным оценкам, примерная себестоимость одного анализа на выявление нескольких патогенов будет составлять около 1000 рублей при условии массового производства тест-системы. Если говорить о единичных выпусках, то стоимость такого анализа не будет выше 1500 рублей.

Источник

M.A. Plotnikova, et al.// Antibody microarray immunoassay for screening and differential diagnosis of upper respiratory tract viral pathogens// Journal of Immunological Methods, 2019; DOI: 10.1016/j.jim.2019.112712

Добавить в избранное

Вам будет интересно