Жевательная резинка выявила вирус гриппа в слюне

Грипп остается одной из самых опасных и смертоносных вирусных инфекций. Глобальные пандемии, такие как «испанка» 1918–1920 годов или вспышка свиного гриппа в 2009-м, ясно показали, насколько важным является раннее выявление и изоляция зараженных. Однако проблема раннего обнаружения инфекции осложнена тем, что еще до появления первых симптомов у пациента вирус уже опасен и может передаваться другим людям. Современные методы диагностики, такие как ПЦР, обладают высокой точностью, но требуют времени и дорогостоящего оборудования, что затрудняет их массовое применение, а домашние экспресс-тесты, аналогичные тестам на COVID-19, удобны и, как правило, недороги, но не дают точных результатов на ранних бессимптомных стадиях.

Ученые из Германии предлагают принципиально новый подход, отказавшись от сложных детекторов и оборудования в пользу «детектора, который доступен каждому, везде и в любое время: нашего собственного языка». Именно по вкусовому отклику сенсор нового поколения будет определять наличие гриппа у пациента.

Важным игроком в жизненном цикле вируса гриппа является фермент нейраминидаза. Она помогает новым вирусным частицам высвобождаться из инфицированной клетки и способствует их распространению по организму. Ученые синтезировали особую молекулу-сенсор, которая состоит из двух частей: N-ацетилнейраминовой кислоты (естественного субстрата нейраминидазы) и «вкусовой метки» — тимола, содержащегося в тимьяне. При контакте с вирусной нейраминидазой в сенсоре происходит расщепление α-гликозидной связи и тимол высвобождается. Он имеет выраженный пряный вкус, который человек может четко определить на языке. Причем изначальная версия сенсора реагировала как на вирусную, так и на бактериальную нейраминидазу, но с помощью дополнительных химических модификаций ученым удалось значительно повысить избирательность — теперь сенсор активируется только нейраминидазой вируса гриппа. Высокая селективность разработки была подтверждена молекулярным моделированием и кристаллографическим анализом.

Экспериментальные данные показали, что уровень активности нейраминидазы в слюне пациентов с ранними стадиями гриппозной инфекции достаточен для срабатывания сенсора уже в течение 30 минут, и для появления ощутимого вкуса потребуется всего несколько миллиграммов вещества. Сенсор не влиял на работу человеческих и мышиных клеток.

Исследователи полагают, что в дальнейшем тимол можно заменить на другие молекулы — ментол, горький денатония бензоат или краситель для визуального определения результата. Более того, в будущем сенсор можно будет интегрировать в жевательную резинку или тонкую пленку, что позволит провести быстрый, доступный и неинвазивный тест практически в любых условиях. По мнению ученых, такой подход позволит своевременно выявлять и изолировать зараженных людей и предотвращать распространение вируса гриппа. Авторы надеются начать клинические испытания примерно через два года.

Создан сверхчувствительный биосенсор для ранней диагностики рака молочной железы