Новости

Вирус папилломы человека (ВПЧ) является известным фактором риска развития рака шейки матки.     Рак шейки матки - одно из самых распространенных онкологических заболеваний среди женщин. В 2020 году в мире было зарегистрировано более 600 000 случаев заболевания и 340 000 смертей. Помимо заражения вирусом ВПЧ, известные факторы риска развития рака шейки матки включают иммунодефицит, курение и прием оральных контрацептивов.    Ученые из Университета штата Аризона надеются лучше понять факторы, приводящие к стойкой инфекции ВПЧ и развитию рака, изучая сложные сообщества микроорганизмов в женском репродуктивном тракте. В новом исследовании Ефрем Лим и его коллеги изучали часто упускаемое из виду сообщество микробиома - вирусов. Их работа показывает, что критические изменения в огромном сообществе вирусов, или вироме, могут способствовать стойкой инфекции ВПЧ и прогрессированию рака. Вирусные изменения, по-видимому, ассоциируются с изменениями в составе бактерий и воспалением половых органов.    "Микроорганизмы поддерживают в нашем организме хрупкий баланс, способствующий здоровью", - говорит Лим. "Вирусы могут склонить чашу весов в сторону ухудшения здоровья. "В то время как связь между бактериальным микробиомом шейки матки, инфекцией вируса папилломы человека (ВПЧ) и раком шейки матки признана, роль цервиковагинального вирома остается малоизученной. В этом экспериментальном исследовании мы провели метагеномное секвенирование следующего поколения образцов цервиковагинального лаважа, чтобы изучить связь между цервиковагинальным виромом, бактериальным микробиомом, генитальным воспалением и ВПЧ-инфекцией". Результаты исследования опубликованы в последнем номере журнала mSystems.    Результаты исследования показали, что специфические изменения вирусов были связаны с особенностями местного микроокружения, связанными с персистенцией ВПЧ и прогрессированием рака шейки матки. Виромы цервиковагинальных вирусов группировались в зависимости от состояния генитального воспаления. Генитальное воспаление было связано с уменьшением богатства и альфа-разнообразия виромов и увеличением количества видов Anelloviridae из рода Alphatorquevirus.    Бактериофаги Lactobacillus были тесно ассоциированы с увеличением численности Lactobacillus, что соответствует взаимоотношениям фаг-хозяин. Интересно, что взаимодействия бактерий и бактериофагов были ассоциированы с воспалением половых органов и показали специфическое взаимодействие с бактериями, вызывающих бактериальный вагиноз, включая Gardnerella, Prevotella и Sneathia.    В целом, результаты показали значительные взаимодействия вирусов с особенностями цервиковагинальной микросреды, которые связаны с ВПЧ и раком шейки матки. Эти результаты расширяют наше понимание взаимодействия цервиковагинального микробиома и хозяина и его роль в женском здоровье.

Сенсор для обнаружения COVID-19, разработанный в Университете Джона Хопкинса, может произвести революцию в тестировании вирусов, обеспечивая точность и скорость тестирования.   В исследовании, опубликованном в журнале Biosensors and Bioelectronics, ученые описывают новый сенсор, который не нуждается в подготовке образца и требует минимальной квалификации оператора, что дает значительное преимущество перед существующими методами тестирования, особенно для популяционных исследований.   "Техника проста: помещаем каплю слюны в наше устройство и получаем отрицательный или положительный результат", - рассказывает Ишан Барман, старший автор исследования. "Главная новизна заключается в том, что это безмаркерная технология, что означает отсутствие необходимости в дополнительных химических модификациях, таких как молекулярная маркировка или функционализация антител. Это означает, что датчик в конечном итоге может быть использован в носимых устройствах".   Барман говорит, что их новая технология, которая пока не доступна на рынке, устраняет ограничения двух наиболее широко используемых типов тестов COVID-19: ПЦР и экспресс-тесты. ПЦР-тесты отличаются высокой точностью, но требуют сложной подготовки образца, а обработка результатов в лаборатории занимает несколько часов. С другой стороны, экспресс-тесты, которые проверяют наличие антигенов, менее успешны в выявлении ранних инфекций и бессимптомных случаев, и могут приводить к ошибочным результатам.   Сенсор почти так же чувствителен, как тест ПЦР, и так же удобен, как экспресс-тест на антигены. В ходе первоначальных испытаний датчик продемонстрировал 92% точность обнаружения SARS-COV-2 в образцах слюны, что сопоставимо с результатами ПЦР-тестов. Сенсор также показал высокие результаты при быстром определении присутствия других вирусов, включая H1N1 и Зика. Технология основана на нанопечатной литографии, спектроскопии комбинационного рассеяния света (SERS) и машинном обучении. Сенсор может быть использован для массового тестирования в формате одноразовых чипов, на жестких или гибких подложках.   Ключевым элементом метода является гибкая матрица из металлического изолятора (FEMIA) большой площади, усиливающая сигнал. Образец слюны помещается на материал и анализируется с помощью усиленной рамановской спектроскопии, которая использует лазерное излучение для изучения колебаний молекул исследуемого образца. Поскольку наноструктурированный FEMIA значительно усиливает рамановский сигнал вируса, система может быстро обнаружить присутствие вируса, даже если в образце имеются лишь его следовые количества. Другим важным новшеством системы является использование передовых алгоритмов машинного обучения для обнаружения едва уловимых признаков в спектроскопических данных, которые позволяют исследователям точно определить наличие и концентрацию вируса.   "Оптическая детекция в сочетании с машинным обучением позволяет нам получить единую платформу, которая может тестировать на широкий спектр вирусов с повышенной чувствительностью и селективностью, причем очень быстро", - говорит Барман. Сенсоры могут быть размещены на любом типе поверхности, от дверных ручек и входов в здания до масок и текстиля.   "Используя современные технологии изготовления наноимпринтов и трансферной печати, мы реализовали высокоточное, настраиваемое и масштабируемое нанопроизводство как жестких, так и гибких подложек для датчиков COVID, что важно для будущего применения не только в биосенсорах на чипах, но и в носимых устройствах", - отметил Барман. По его словам, датчик потенциально может быть интегрирован в портативные устройства для быстрого скрининга в местах скопления людей, таких как аэропорты или стадионы.    "Наша платформа не ограничивается текущей пандемией COVID-19", - говорит Барман. "Мы можем использовать ее для широкого тестирования против различных вирусов, например, для дифференциации между SARS-CoV-2 и H1N1 и даже их вариантами. Это важный вопрос, который не может быть решен с помощью существующих экспресс-тестов".   Авторы продолжают работу над дальнейшим развитием и тестированием технологии на образцах пациентов. Johns Hopkins Technology Ventures подала заявку на получение патентов на связанную с ней интеллектуальную собственность, и рассматривает возможности лицензирования и коммерциализации.