Сладкий вирус: глюкометр определит SARS-CoV-2 с точностью в 100%
Ученые из США предложили использовать для диагностики коронавируса стандартные глюкометры. Авторы разработали систему, которая эффективно определяет заражение при помощи минимального числа реактивов и манипуляций. Если пациент болен, то прибор показывает уровень сахара, который напрямую связан с концентрацией вирусного белка в слюне. Специалисты уверяют, что такой тест обладает стопроцентной точностью и его можно использовать в домашних условиях. Кроме того, сама технология применима для диагностики других заболеваний.
Дешево и точно
Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили использовать для выявления коронавируса стандартные глюкометры. Свою идею они изложили в препринте научной статьи.
«Существенные препятствия для диагностики латентной и острой инфекции SARS-CoV-2 по-прежнему затрудняют проведение популяционных скрининговых исследований, необходимых для сдерживания пандемии COVID-19, — сказано в тексте. — Мы сообщаем об анализе слюнного антигена SARS-CoV-2 с использованием только недорогих реагентов ($3,2 за тест) и стандартного глюкометра».
Ученые поясняют, что тест было решено делать именно c помощью глюкометров, поскольку они просты в использовании и считаются наиболее распространенным диагностическим инструментом во всем мире. Кроме того, многие глюкометры подключаются к смартфонам, что дает возможность интегрировать их с приложениями для отслеживания контактов поставщиками медицинских услуг и электронными медицинскими базами.
Как утверждают разработчики, такой анализ будет высокоточным и быстрым. Как сказано в тексте научной статьи, при клинических испытаниях глюкометр выявлял инфекцию SARS-CoV-2 в слюне пациента в течение одного часа со 100%-ной чувствительностью и отличал инфицированные образцы от нецелевых антигенов со 100%-ной специфичностью. «Мы предполагаем, что этот подход может обеспечить недорогую, быструю и точную диагностику для масштабного распределенного скрининга инфекции SARS-CoV-2», — заключают разработчики из Сан-Диего.
Вирус и сахар
Интересно, что глюкометр определяет такой уровень сахара, который напрямую коррелирует с концентрацией вирусного белка в слюне. Если пациент здоров, то этот уровень будет нулевым. Для того чтобы сделать прибор чувствительным к патогену, специалисты из США разработали молекулярный комплекс, состоящий из специфичного аптамера (молекулы, пространственно комплементарной к мишени, — например гликопротеину шипа коронавируса), способного связывать вирусный белок, который соединен с магнитной частицей. Этот же аптамер соединяется с еще одной молекулой, включающей в себя фермент инвертазу (вещество, которое может преобразовывать обычный «бытовой» сахар в глюкозу).
— Предполагается, что в образец слюны пациента добавляется состав, содержащий такой молекулярный комплекс, — рассказал «Известиям» основатель биотехнологической компании «Геро» Петр Федичев. В случае, если происходит контакт с вирусными белками (то есть пациент заражен), происходит распад реактива, приводящий к тому, что аптамер вместе с магнитом соединяется с вирусным белком.
Затем небольшое количество жидкости из такого раствора помещается на полоску глюкометра, на которую нанесена сукралоза (вещество, из которого состоит обычный сахар, который люди кладут в чай). И только в том случае, если пациент болен, глюкометр отреагирует и покажет уровень глюкозы, который напрямую равен концентрации вирусного белка.
Домашняя лаборатория
Для пациента процедура будет представлять собой взятие пробы слюны с помощью ватной палочки или тому подобного приспособления, пояснила в разговоре с «Известиями» ведущий научный сотрудник Инжинирингового центра микротехнологии и диагностики Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ «ЛЭТИ») Татьяна Зимина.
— На молекулярном уровне антиген — например, S-белок на поверхности вируса — выявляется молекулярным биораспознаванием, — рассказала специалист. — Тесты на основе биочипов с использованием такого принципа очень перспективны.
В самом ЛЭТИ под руководством Татьяны Зиминой также ведутся работы по созданию пептидных биочипов для определения коронавируса в слюне. Однако идея использовать для этого глюкометр высказана учеными из США впервые.
Впрочем, вопрос в том, успеют ли разработчики вывести такой тест на рынок, рассказал «Известиям» директор института тропических и трансмиссивных заболеваний Сеченовского университета, член-корреспондент РАН, вирусолог Александр Лукашев.
— Это интересное инженерное решение, однако сейчас уже есть быстрые и недорогие системы, работающие по принципу теста на беременность, и неясно, будет ли тест на основе глюкометра востребован на рынке, подчеркнул эксперт.
Стоит, правда, заметить, что никто из разработчиков пока не заявлял о том, что их тесты будут работать со стопроцентной точностью, что, конечно же, должно быть подтверждено испытаниями при регистрации средства диагностики. Если это заявление соответствует действительности, то появится незаменимый инструмент для определения заражения коронавирусом в домашних условиях. Еще один плюс разработки в том, что ее можно использовать и для диагностики других болезней — например, для ВИЧ и гепатитов.
