Koronavirüs Proteinlerini ve Antikorlarını Hızlıca Tespit Eden Yeni Biyosensörler Geliştirildi
Fotoğraf: Hedef moleküle bağlanan ve ışık yayan yeni bir biyosensörün gösterimi. Biyosensörün geliştirilmesi, UW Tıp Protein Tasarım Enstitüsü tarafından yönetildi. (Ian Haydon/UW Protein Tasarımı Tıp Enstitüsü)
Bilim insanları, koronavirüs proteinlerini ve buna karşı antikorları tespit etmekte yeni bir yol keşfettiler. COVID-19’un kendine özgü antikorları ya da bileşenleri ile karıştırıldığında ışık yayan protein bazlı biyosensörler tasarladılar. Bu buluş yakın gelecekte daha hızlı ve daha yaygın testler yapılmasını sağlayabilir. Araştırma Nature dergisinde yer alıyor.
Günümüzde koronavirüs enfeksiyonunu teşhis etmek için çoğu tıbbi laboratuvar, görülebilmesi için virüsten gelen genetik materyali çoğaltan RT-PCR adlı bir tekniğe güveniyor. Bu teknik, uzman personel ve ekipman gerektiriyor. Ayrıca şu anda tüm dünyada yüksek talep gören laboratuvar malzemelerini de tüketiyor. Tedarik zinciri eksiklikleri ise Amerika Birleşik Devletleri’nde ve diğer ülkelerde COVİD-19 test sonuçlarını yavaşlatmaktadır.
Genetik amplifikasyona ihtiyaç duymadan hasta örneklerinde koronavirüsü doğrudan tespit etmek amacıyla, biyokimya profesörü ve UW Medicine Protein Tasarım Enstitüsü müdürü David Baker liderliğindeki bir araştırma ekibi, bilgisayarlar aracılığıyla yeni biyosensörler tasarladılar. Bu protein bazlı cihazlar, virüsün yüzeyindeki belirli molekülleri tanır, onlara bağlanır ve ardından biyokimyasal bir reaksiyon yoluyla ışık yaymaktadır.
Antikor testi, bir kişinin geçmişte COVID-19 geçirip geçirmediğini ortaya çıkarabilir. Aynı zamanda salgının yayılımını izlemek için sıkça kullanılsa da karmaşık laboratuvar malzemeleri ve donanımı gerektirmektedir.
Fotoğraf: Alfredo Quijano-Rubio, Seattle’daki UW Tıp Protein Tasarımı Enstitüsü’nde araştırmasını yürütmektedir. Koronavirüs proteinlerini ve antikorlarını tespit etmek için ışık yayan yeni biyosensörlerin tasarımına ve test edilmesine öncülük etti. Bu biyosensörün gelecekteki modifikasyonları kanser ve bulaşıcı hastalıklarda, klinik olarak önemli diğer moleküllerin saptanmasında da faydalı olabilir. (Ian Haydon/UW Protein Tasarımı Enstitüsü)
Aynı UW araştırmacıları ekibi, COVID-19 antikorlarıyla karıştığında parlayan biyosensörler de geliştirdi. Bu sensörler, diğer virüsleri hedef alanlar da dahil olmak üzere, kanda oluşabilecek başka antikorlara tepki vermediğini gösterdi. Bu duyarlılık, yanlış pozitif test sonuçlarının önüne geçmek için oldukça önemlidir.
Baker, “Laboratuvarda, bahsettiğimiz yeni sensörler sayesinde simüle edilmiş burun sıvısındaki veya bağışlanan serumdaki virüs proteinlerini veya antikorları kolayca tespit edebildiğini gösterdik” dedi. “Bir sonraki hedefimiz, teşhis ortamında güvenilir bir şekilde kullanılabilmelerini sağlamaktır. Bu çalışma, de novo protein tasarımının, yeni ve kullanışlı işlevleriyle birlikte sıfırdan moleküler tanı sistemleri geliştirme gücünü göstermektedir.”
Ekip, COVID-19’un ötesinde, benzer biyosensörlerden Her2 (bazı meme kanseri türleri için bir biyobelirteç ve terapi hedefi) ve Bcl-2 (lenfoma ve diğer bazı kanserlerde klinik önemi olan) gibi tıbbi açıdan insan proteinleriyle ilgili olanların yanı sıra Hepatit B virüsünü hedef alan bakteriyel toksin ve antikorları tespit etmek için de tasarlanabileceğini gösterdi.
Kaynak: phys.org
