Американские ученые разработали CRISPR-тест на коронавирус, совмещающий ПЦР-амплификацию и детекцию генов вируса с помощью нуклеазы Cas13a.
Сравнение CRISPR- и стандартного ОТ-ПЦР-теста на выборке из 1808 бессимптомных добровольцев продемонстрировало высокую согласованность результатов.
Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре создали CRISPR-тест на SARS-CoV-2 и назвали его CREST (Cas13-based, Rugged, Equitable, Scalable Testing). В тесте используется эндонуклеаза Cas13а, расщепляющая одноцепочечную РНК. В JAMA Network Open опубликованы результаты сравнения CREST и традиционной ОТ-ПЦР-диагностики на когорте бессиптомных добровольцев.
Наиболее надежным методом диагностики COVID-19 считается ОТ-ПЦР, однако из-за высокого спроса наблюдается дефицит критически важных реагентов и специализированного оборудования. Авторы CREST стремились создать более доступный тест, сохранив при этом чувствительность ПЦР. Протокол CREST был размещен в базе bioRxiv в апреле прошлого года. Схема метода выглядит следующим образом. После экстракции РНК из клинического образца и обратной транскрипции проводится ПЦР-амплификация с использованием популярной полимеразы Taq. Затем к образцу добавляется нуклеаза Cas13a и гидовые crРНК. При связывании комплекса Cas13a-crРНК с мишенью образуется флуоресцентный сигнал. Авторы подчеркивают возможность использования портативных амплификаторов, например, miniPCR mini16.
CRISPR-тесты достаточно точно выявляют COVID-19 в клинических образцах и уже используются в лабораторной диагностике. Однако данные об их эффективности для скрининга на SARS-CoV-2 бессимптомных индивидов отсутствуют. Для оценки потенциала CREST к исследованию были привлечены 1 808 студентов и сотрудников Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. У всех участников на момент забора образцов отсутствовали симптомы COVID-19. Пробы собирались в два этапа: с 28 мая по 11 июня у когорты 1 (732 участника) и с 23 июня по 2 июля у когорты 2 (1076 участника). Анализ образцов на SARS-CoV-2 проводился с использованием двух методов: CREST и ОТ-ПЦР. Оба теста были нацелены на сайты N1 и N2 в гене нуклеокапсида коронавируса.
Все образцы когорты 1 дали отрицательные результаты в обоих тестах. Во второй когорте было обнаружено 8 положительных образцов по результатам CREST и 9 положительных образцов по результатам ОТ-ПЦР. Повторный анализ CREST-отрицательного ПЦР-положительного образца в сертифицированной лаборатории не подтвердил положительный результат. Таким образом, результаты CREST продемонстрировали отличную согласованность с результатами ПЦР-тестов.
При тестировании методом CREST от момента забора образца до получения результата проходит около двух часов, при этом затраты реагентов минимальны и нет необходимости в специализированном оборудовании. По словам Каролины Ариас, микробиолога из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и ведущего автора исследования, CREST показал себя «достоверным и доступным тестом, который может помочь в проведении широкомасштабных исследований». В частности, с помощью CREST можно отслеживать динамику заболеваемости COVID-19 в кампусах учебных заведений.
В настоящее время специалисты модифицируют CREST для быстрой идентификации различных вариантов SARS-CoV-2. Ученые также работают над созданием портативного набора реагентов и оборудования — «диагностикой COVID-19 в кармане».
