По данным ВОЗ, более половины из 374 млн. новых случаев инфекций, передающихся половым путем (ИППП), которые были зарегистрированы в 2020 г., составляют хламидиоз или гонорея, которые часто протекают бессимптомно и одновременно.
Раннее выявление Chlamydia trachomatis и Neisseria gonorrhoeae является ключом к контролю распространения этих бактериальных инфекций. Несмотря на широкую распространенность, ни для одного из этих заболеваний в настоящее время не существует клинически доступных экспресс-тестов, однако ситуация может измениться благодаря работе группы исследователей из Университета штата Пенсильвания.
Не так давно они сообщили о создании первых экспресс-тестов на гонорею и хламидиоз, созданных на основе платформы, которую можно адаптировать для выявления различных инфекций. Группа под руководством Дипанджана Пана опубликовала свои результаты на этой неделе в журнале Advanced Science. "Эта работа пытается решить очень важную проблему общественного здравоохранения", - подчеркнул Пан. "Инфекции, вызываемые заболеваниями, передающимися половым путем, представляют собой значительное экономическое и медицинское бремя во всем мире. Превентивный скрининг и тестирование являются ключевым фактором в борьбе с этой эпидемией, поэтому разработка точных тестов point-of-care для быстрого и простого выявления этих ИППП имеет решающее значение. Это позволит обеспечить своевременное лечение, предотвратить дальнейшее распространение, повысить осведомленность населения о рисках, снизить затраты на здравоохранение и улучшить медицинское обслуживание в районах с ограниченными ресурсами".
Существующие тесты, по словам Пэна, часто оказываются недостаточно эффективными и не подходят для скрининга населения во время обычных визитов к врачу и ежегодных осмотров. В настоящее время стандартом лечения являются молекулярные тесты, но они могут быть дорогими и подчас требуют много времени на постановку. "Несмотря на отличную чувствительность и специфичность, эти диагностические подходы дороги, требуют много времени и не могут быть использованы в кабинете врача или отделении неотложной помощи, что затрудняет немедленное получение результатов как пациентами, так и врачами", - отметил Пан.
"Есть необходимость разработать метод диагностики, основанный на обнаружении нуклеиновых кислот, обладающий высокой чувствительностью, специфичностью и удобством использования. Кроме того, поскольку коинфекции встречаются часто - до 50% случаев - и имеют сходные симптомы, одновременная идентификация и выявление обоих возбудителей является более эффективной и экономически выгодной. Для борьбы с нынешней эпидемией этих ИППП крайне важно разработать экспресс-метод диагностики, позволяющий одновременно выявлять хламидии и гонорею".
В данной работе авторы сконструировали одноцепочечные олигонуклеотиды (ssDNA), нацеленные на взаимно консервативные генетические области плазмидной и хромосомной ДНК как Chlamydia trachomatis, так и Neisseria gonorrhoeae, нанесенный на стандартный бумажный биосенсор, который используется в домашних экспресс-тестах на COVID-19, способного за две минуты обнаружить нуклеиновые кислоты хламидий или гонореи в образцах мазков из шейки матки и влагалища.
Как и в случае с тестом COVID, образец не требует предварительной обработки. Когда ssDNA-зонды связываются с целевыми фрагментами нуклеиновых кислот в образце, протекающем через полоску, полоска меняет цвет, что свидетельствует о положительном результате теста. Исследователи также валидировали свои результаты с помощью анализа на основе абсорбции, для чего каждый зонд ssDNA был соединен с золотой наночастицей с уникальными оптическими свойствами. Когда зонд связывается с целевым фрагментом, связанная с ним наночастица изменяет свой цвет, увеличивается в диаметре и объединяется с другими сенсорными комплексами зонд/наночастица, что позволяет усилить сигнал и изменение цвета.
При тестировании 60 обезличенных клинических образцов, разработанные тесты точно определяли хламидиоз и гонорею в 100% случаев и не дали ни одного ложноотрицательного результата. По словам Пана, специфичность тестов была несколько ниже - более 97%, что означает, что было получено около трех ложноположительных результатов. "Важнейшей функцией этих ssDNA является специфическая и чувствительная идентификация патогенов", - говорит Пан. "Даже при низких концентрациях возможна их точная идентификация, что сводит к минимуму количество ложноположительных результатов". Предел обнаружения анализа составляет 7 и 5 копий/мкл для Chlamydia trachomatis и Neisseria gonorrhoeae соответственно.
Таким образом, данные тесты могут быть использованы для быстрого и эффективного мониторинга инфекций, передаваемых половым путем. По словам Пана, тест также можно адаптировать, изменяя последовательности синтетических ДНК, используемых для ssDNA, для выявления различных патогенов. "Наш подход весьма универсален, и при небольших модификациях платформа может быть использована для выявления многих других инфекционных заболеваний", - сказал Пан.
