Исследователи Института Вейцмана (Израиль) разработали инновационный ДНК-биочип, который позволяет в кратчайшие сроки анализировать иммунный ответ человека на различные вирусы и их мутации. Технология открывает новые возможности в диагностике и подготовке к будущим пандемиям.
Пандемия COVID-19 показала, насколько уязвимым оказалось человечество перед быстро меняющимися вирусами. Пока создавались тест-системы для одного варианта инфекции, уже появлялись новые штаммы. Классические лабораторные методы требуют недель для синтеза и очистки каждого вирусного белка, тогда как мутации происходят значительно быстрее.
Команда профессора Роя Бар-Зива из Института Вейцмана предложила принципиально иной подход. Разработанный ими биочип, описанный в журнале Nature Nanotechnology, позволяет синтезировать десятки вирусных белков прямо на поверхности кремниевого чипа и сразу же оценивать их взаимодействие с антителами конкретного пациента.
На чип наносятся фрагменты вирусной ДНК, содержащие генетические инструкции для создания определённых белков. После добавления специальной бесклеточной биологической среды начинается синтез вирусных антигенов. Затем на чип помещают каплю сыворотки крови пациента, и система фиксирует, к каким именно белкам связываются антитела — то есть против каких вирусов и вариантов иммунная система уже готова бороться.
Один биочип способен одновременно производить и анализировать 30–40 вирусных белков. Это позволяет не только определить наличие антител к разным штаммам (например, к уханьскому варианту коронавируса, «дельте» или «омикрону»), но и количественно оценить силу иммунного ответа, а не ограничиваться ответом «есть / нет».
Как подчёркивают разработчики, ключевое преимущество технологии — скорость и универсальность. Каждый участок чипа самостоятельно производит нужный белок, без длительных этапов предварительного культивирования. Это делает возможным параллельное тестирование большого числа антигенов в рамках одного анализа.
По мнению учёных, данная разработка имеет стратегическое значение для медицины будущего. В случае появления нового вируса достаточно получить его генетическую последовательность, чтобы в кратчайшие сроки создать белки на чипе и сразу приступить к тестированию иммунного ответа пациентов — без многомесячной разработки новых диагностических систем.
Источник: newsru.co.il
