Kórokozók pontos kimutatása percek alatt
Egy amplifikációs lépés nélküli CRISPR-alapú módszer 10 perc alatt képes pontos eredményt adni.
- Nozokomiális pneumóniák: modern diagnosztika és terápia a kórházi ellátás különböző szintjein
- Az antibiotikum által okozott allergiák gyakorlati megközelítése
- Orvosi eszközök okozta kórházi fertőzések
- UV fénnyel a kórházi fertőzések ellen
- Multirezisztens kórokozók: a terjedés megelőzése és diagnosztika
- Antibiotikumhasználat a multirezisztens baktériumok elleni küzdelemben
- Műtét utáni veszélyes időszak
- A bakteriofágok emberi fertőzéseket is okozhatnak
- Gyakran túl hosszú antibiotikus kúrát írnak elő
- Az omadacyclin a legújabb tetracyclin
A Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) folyóiratban március 10-én jelent meg a University of Illinois Grainger College of Engineering kutatóinak cikke, amelyben egy olyan új CRISPR-Cas alapú módszert mutattak be, amely multirezisztens baktériumok és más kórokozók gyors és rendkívül érzékeny kimutatását teszi lehetővé a vérmintákból már igen alacsony (attomoláris tartományú) koncentráció esetén is. A módszer különlegessége, hogy a kórokozók genetikai anyagait amplifikáció nélkül képes kimutatni.
A jelenleg használatban lévő CRISPR/Cas-alapú diagnosztikai tesztek működési elve röviden az, hogy a rávezető (guide) RNS-ek hozzákötődnek a kórokozó DNS-éhez vagy RNS-éhez, ami kiváltja a Cas enzimek aktiválódását és a riporter nukleinsavak hasítását, amelyek a hasításkor fluoreszkálnak. Az ilyen módszerek (single CRISPR technikák) azonban alacsony koncentráció esetén előamplikációs lépés nélkül nem képesek kimutatni a kórokozókat.
A mostani kutatást vezető Rashid Bashir egy olyan CRISPR-alapú diagnosztikai tesztet hozott létre, amely úgy kerüli meg ezt az amplifikációs lépést, hogy két CRISPR/Cas egységet kombinál egy CRISPR-Cascade nevű komplexben. Az egyik egység egy, a kiválasztott kórokozó nukleinsavra specifikus guide RNS-t és egy Cas fehérjét tartalmaz. Amikor a Cas lehasítja a rendszerhez hozzáadott, speciálisan megtervezett nukleinsavakat, a nukleinsavak egy része szabaddá válik, és aktivál egy második CRISPR/Cas-t, ami egy pozitív visszacsatolási hurkot indít el, így magas jel-zaj arány érhető el.
Ennek köszönhető, hogy a teszt példátlan érzékenységet mutatott: multirezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) DNS-t is képes volt kimutatni előzetes amplifikáció nélkül, olyan koncentrációkban, amelyek nagyságrendekkel alacsonyabbak voltak, mint a single CRISPR tesztek detekciós határértékei. A teszt körülbelül 10 perc alatt egyszerű „igen/nem” eredményt adott bármelyik kórokozó jelenlétére a négy gyakori véráram-kórokozóval szennyezett mintákban (Methicillin-Sensitive Staphylococcus aureus (MSSA), Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Escherichia coli, Hepatitis B Virus (HBV)).
A kutatók szerint ezek az eredmények felhasználhatók olyan nagy érzékenységű CRISPR-alapú diagnosztikai tesztek kifejlesztésére, amelyek nukleinsav-amplifikáció nélkül működnek, és igen rövid időn belül (percek alatt) képesek eredményt adni.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
New CRISPR-based diagnostic test detects pathogens in blood without amplification
Amplification-free, OR-gated CRISPR-Cascade reaction for pathogen detection in blood samples
Irodalmi hivatkozás:
Jongwon Lim et al, Amplification-free, OR-gated CRISPR-Cascade reaction for pathogen detection in blood samples, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2420166122
