123RF
Szybki test na gruźlicę
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 18.05.2021
Źródło: Komisja Europejska/CORDIS
| Tagi: | gruźlica, Mycobacterium tuberculosis, test |
Użycie impulsów elektrycznych w cyklach termicznych reakcji łańcuchowej polimerazy skróciło testy diagnostyczne na obecność gruźlicy. Czas potrzebny na ich wykonanie można teraz mierzyć w minutach, a nie godzinach.
Jedna czwarta ludności świata jest zakażona patogenną bakterią Mycobacterium tuberculosis. U około 10 proc. z nich pojawi się aktywna postać gruźlicy (TB), a połowa 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 wykrywanie nosicieli patogenu wywołującego TB. Celem finansowanego ze środków UE projektu PITBUL było zbadanie w warunkach klinicznych 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.
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 proc. – 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 proc. 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 3 minutach amplifikacji – zauważa Stehr.
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 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.
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 wykrywanie nosicieli patogenu wywołującego TB. Celem finansowanego ze środków UE projektu PITBUL było zbadanie w warunkach klinicznych 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.
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 proc. – 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 proc. 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 3 minutach amplifikacji – zauważa Stehr.
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 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.
Patronat naukowy portalu: