Superszybki test na gruźlicę oparty na impulsach elektrycznych
Jedna czwarta ludności świata jest zakażona patogenną bakterią Mycobacterium tuberculosis. U około 10 % zakażonych pojawi się aktywna postać gruźlicy (TB), a połowa z nich umrze, jeśli pozostanie bez opieki medycznej. W UE najwyższe wskaźniki zachorowalności na TB notuje się w Europie Wschodniej i krajach bałtyckich, choć liczba przypadków rośnie też w innych krajach, na przykład w Niemczech. Równocześnie nasila się ekspansja szczepów lekoopornych, co wiąże się ze sporym wzrostem kosztów leczenia. Zjawisko to ma coraz większy wpływ na życie ludzi. W związku z tym w systemach opieki zdrowotnej pojawiło się zapotrzebowanie na technologię umożliwiającą szybkie skanowanie w celu wykrywania nosicieli patogenu wywołującego TB. Celem finansowanego ze środków UE projektu PITBUL było zbadanie w warunkach klinicznych szybkiej wersji testu wykonywanego techniką łańcuchowej reakcji polimerazy (ang. polymerase chain reaction, PCR), wykorzystującej amplifikację sterowaną impulsowo (ang. pulse-controlled amplification, PCA). „Tylko szybkie wykrywanie bakterii odpowiedzialnej za TB może zapobiec rozprzestrzenianiu się zakażeń i wspomóc realizację strategii zatrzymania gruźlicy przedstawionej przez Światową Organizację Zdrowia”, mówi Joachim Stehr, koordynator projektu PITBUL.
Szybki test PCR
Testy oparte na reakcji PCR są powszechnie stosowane na całym świecie w celu wykrywania obecności określonych patogenów. Zyskały one na popularności w czasie pandemii COVID-19. Technika ta polega na amplifikacji wybranych regionów materiału genetycznego (RNA lub DNA) patogenów w ramach powtarzanych cyklów termicznych. Zwykle stosuje się temperatury z zakresu od 55 °C do 95 °C. Firma GNA Biosolutions opracowała nowe rozwiązanie, które pozwala skrócić czas tych cyklów. Podgrzewanie i chłodzenie całego roztworu reakcyjnego zastąpiono ogrzewaniem niewielkiej jego części – mniej niż 1 % – z użyciem krótkich, ale silnych impulsów elektrycznych. „Połączenie miejscowego podgrzewania z zachodzącą miejscowo reakcją umożliwia zmniejszenie ilości energii potrzebnej do zmiany temperatury, a tym samym skrócenie czasu potrzebnego do pomyślnego wykonania testu PCR”, wyjaśnia Stehr, współzałożyciel niemieckiej firmy GNA Biosolutions. Stehr i jego zespół z powodzeniem zaprezentowali wiarygodny test przyłóżkowy, charakteryzujący się czułością i swoistością powyżej 95 %. Czas wykonania nowego testu to 25 minut. Umożliwia on uzyskiwanie dokładnych i rzetelnych wyników w dniu badania. Konwencjonalne testy na obecność TB trwają kilka godzin. „Nasze rozwiązanie pozwala wykrywać patogen już po trzech minutach amplifikacji”, zauważa Stehr.
Udoskonalone testy jako broń przeciw pandemii COVID-19
Choć projekt PITBUL skupiał się przede wszystkim na testowaniu pacjentów z podejrzeniem aktywnej postaci TB, technologii tej można też użyć do znacznego przyspieszenia testów na obecność superbakterii MRSA albo wirusa SARS-CoV-2 wywołującego chorobę COVID-19. Wykorzystując wyniki i analizy z projektu PITBUL, firma GNA Biosolutions opracowała już ręczny test PCA do wykrywania COVID-19.
Słowa kluczowe
PITBUL, gruźlica, TB, COVID-19, PCR, PCA, impuls, amplifikacja, testowanie, szybki, koronawirus
