SARS-CoV-2 virusas, sukeliantis COVID-19 ligą, itin greitai išplito visuose žemynuose. Per šį laikotarpį SARS-CoV-2 infekcija patvirtina daugiau nei 350 mln. asmenų iš kurių net 5,5 mln. ligos atvejų baigėsi mirtimi. Mokslininkai visame pasaulyje suprato, kad plataus masto vakcinacija ir simptominių bei kontaktinių asmenų testavimas yra svarbus įrankis pandemijos valdymui. Tad atliekant įvairius SARS-CoV-2 viruso tyrimus buvo sukurti testavimo metodai, pritaikant sukauptas žinias kitų infekcinių ligų diagnostikoje. Dabar plačiausiai naudojamas realaus laiko PGR metodas yra itin jautrus bei specifiškas, tačiau turi ir keletą trūkumų. Pirmiausia, PGR metodas yra jautrus reakcijų slopikliams – tad dažniausiai prieš PGR dar reikia išgryninti viruso genetinę medžiagą. Dėl to išauga tyrimo kaštai, o minimalus visos tyrimo procedūros laikas nuo ėminio paėmimo iki rezultato siekia net 2-3 val. Kitas šio metodo trūkumas – jam reikalingas specializuota brangi įranga, kuri dažnu atveju gali būti ir atliekamų tyrimų skaičių limituojantis veiksnys ar net priežastis, kodėl dalis laboratorijos jų negali atlikti išvis.
Įvertinus visus šiuos metodo trūkumus, Lietuvos mokslo taryba organizavo projektų kvietimą „Trumpalaikiai tyrimai sveikatos ir švietimo bei ugdymo srityse“, kuriame viena iš tyrimų temų sveikatos srityje – „Greita COVID-19 viruso ir kitų infekcijų sukėlėjų diagnostika, panaudojant CRISPR technologiją“.
Vilniaus universiteto ligoninės Santaros klinikų kartu su partneriais UAB „CasZyme“ pateiktas projektas „Programuojama virusų nukleorūgščių detekcija CRISPR nukleazėmis (PRECISE)“ buvo atrinktas finansavimui.
Santaros klinikų ir „CasZyme“ bendradarbiavimas buvo itin sėkmingas, nes kiekvienas iš partnerių prisidėjo savo ekspertinėmis žiniomis ir įdirbiu.
Santaros klinikos – vienas didžiausių COVID-19 testavimo centrų Lietuvoje, kur ne tik gydomi COVID-19 pacientai, bet ir atliekami įvairūs moksliniai tyrimai, susiję su SARS-CoV-2 virusu. Tuo tarpu, „CasZyme“ – lyderiaujanti biotechnologijų įmonė Lietuvoje, vystanti CRISPR-Cas genų redagavimo technologiją bei ją taikanti molekulinių įrankių kūrimui.
Pagrindinis PRECISE projekto tikslas – sukurti greitą ir tikslų CRISPR-Cas nukleazių technologija paremtą SARS-CoV-2 nustatymo metodą, pritaikomą ir kitų patogenų diagnostikoje.
Projekto metu sukurtas metodas pasižymi aukštu klinikiniu jautrumu – net ir be RNR gryninimo tiriant seilių mėginius jis viršija 95 proc. – ir specifiškumu (100 proc.) bei siekia 50 SARS-CoV-2 genomo kopijų/reakcijoje analitinį jautrumą. Šio testo privalumai gali būti vertinami keliais aspektais.
Pirmiausia, šis metodas yra tinkamas SARS-CoV-2 detekcijai seilėse.
Šiuo metu visuomenėje vyrauja nusistatymas, kad nosiaryklės ėminio paėmimas yra skausminga ar nemaloni procedūra, dalis žmonių vien dėl šios priežasties vengia tirtis. Paprastas viruso nustatymas iš seilių padaro mėginio paėmimą žymiai paprastesnį, esant reikalui, ir be sveikatos priežiūros specialisto pagalbos. Tai sudaro prielaidas apskritai didinti testavimo „patrauklumą“ visuomenėje ir toliau plėsti testavimo galimybes ir decentralizuoti tyrimų atlikimą.
Tais atvejais, kai reikalingas maksimaliai aukštas tyrimo jautrumas, sukurtas metodas gali būti kombinuojamas darbui su išgrynintų nukleorūgščių mėginiais. Tokiame tyrimo formate metodo jautrumas – 100 proc., lyginant su validuotomis PGR metodikomis.
Šis tyrimo metodas buvo išbandytas bei validuotas tyrimams ir su trečiuoju mėginių tipu – nosiaryklės tepinėlių mėginiais, o tai dar labiau išplečia šio metodo diegimo galimybes skirtingo pajėgumo ir profilio laboratorijose, sveikatos priežiūros centruose ir pan.
Itin svarbus naujai sukurto metodo privalumas – tyrimo greitis, lyginant jį su plačiai naudojamu PGR metodu. Naudojant projekto metu sukurtą SARS-CoV-2 nustatymo metodą rezultatas gaunamas vos per 45-80 min., priklausomai nuo analizuojamo mėginio tipo, t.y. beveik dvigubai greičiau nei įprastais metodais.
Platų metodo pritaikomumą lemia ir tai, kad signalo aptikimui užtenka ir bazinės įrangos, esančios daugelyje diagnostinių laboratorijų.
Nemažiau svarbu ir tai, kad toks testas gali būti nesunkiai pritaikomas ir kitų patogenų detekcijai, pvz., esant diferencinės COVID-19 ir gripo diagnostikos poreikiui. Šio projekto metu buvo sukurta ir sėkmingai išbandyta gripo virusui nustatyti skirta detekcijos sistema.
Dar vienas projekto rezultatas – Santaros klinikose sukauptas COVID-19 sergančių pacientų ir sveikų asmenų nosiaryklės bei seilių ėminių Biobankas. Mėginiai galės būti panaudoti vystant naujas diagnostikos sistemas ar kituose ateities moksliniuose tyrimuose.
PRECISE projekto vykdymo metu užsimezgęs bendradarbiavimas tarp Santaros klinikų ir UAB „CasZyme“ ir toliau skatins imtis bendrų veiklų inovatyvių diagnostinių technologijų kūrimo ir pritaikymo srityse.
VUL Santaros klinikų informacija
