Optimierte Diagnose-Ansatz zu COVID-19 kann um möglichen Tests logjam
Nach Jahren der Arbeit die Entwicklung von Diagnostika für Infektionskrankheiten wie malaria, Tuberkulose, dengue -, chikungunya-und zika, Nicholas Adams und Mindy Leelawong, sowohl der Forschung als assistant Professors in die biomedizinische Technik-Labor unter der Leitung von Rick Haselton, entwickelt haben, eine optimierte diagnostische Ansatz für COVID-19 macht, dass RNA-Extraktion—ein Engpass in den diagnostischen Prozess—unnötig.
Die Forschung wurde veröffentlicht in der Journal of Medical Virology am Juni 23.
Praktisch alle Tests für COVID-19 beinhaltet die Amplifikation und den Nachweis der viralen Ribonukleinsäure (RNA). Um jedoch zu erkennen, diese RNA ist es in der Regel zuerst notwendig, zu extrahieren und zu reinigen es von Patienten-Proben. Als die Notwendigkeit für COVID-19 Prüfung explodiert, diese RNA-Extraktion Reagenzien wurden unter anderem die wichtigsten Produkte fallen sehr knapp, droht Testfunktionen, die in den Vereinigten Staaten. Mit diesem dringenden Bedürfnis in Geist, Adams und Leelawong nahm eine Idee, die es unterlässt, diese Schritte vollständig zu Jonathan Schmitz, assistant professor für Pathologie, Mikrobiologie und Immunologie, die zunächst entwickelt und umgesetzt COVID-19 Prüfung für die Vanderbilt Health System.
Zusammen, dieses team abgestimmt und angewendet, die eine ’nicht-extrahierten‘ amplification-Technik bis zu mehreren hundert Proben, sowohl positive als auch negative für COVID-19, beobachten sehr erfolgreiche Ergebnisse. Insgesamt ist der Ansatz erkannt 95% der positiven Resultate genau (95% Sensitivität) und 100% aller negativen Ergebnisse Genauigkeit (100% Spezifität). Aufgrund der Methode ist die Einfachheit, und diese günstige performance-Eigenschaften, das Protokoll könnte theoretisch erweitert werden, um eine massive Skalierung zur Bewältigung der veränderten Herausforderungen der COVID-19-Pandemie. Dies würde auch den in der Ressource-herausgefordert Einstellungen auf der ganzen Welt, wo solche Reagenzien ist begrenzt und begrenzend, auch unter normalen Umständen. „Es ist sehr spannend, an etwas arbeiten, dass kann eine so unmittelbare Auswirkungen,“ Adams und Leelawong bestätigen. „Als Forscher, die Wirkung, die wir machen können, ist in der Regel fünf oder zehn Jahre in die Zukunft, aber diese hat das Potenzial, die Unterschiede im Leben der Menschen sogar noch früher.“
„Ich war begeistert bei der Aussicht, nicht benötigen eine RNA-Extraktion Schritt“, sagte Schmitz, der auch ärztlicher Direktor des Vanderbilt University Medical Center, molecular infectious diseases laboratory. „Eine zusätzliche Ebene der Sicherheit für beispiellose supply-chain-Störungen ist ein enormer Vorteil. Elegante, aber praktische Lösungen sind genau das, was benötigt werden sind in diesen herausfordernden Zeiten.“
Vor der COVID-19-Ausbruch, Adams und Leelawong gemeinsam das Ziel zu arbeiten, auf die Art von Infektionskrankheiten, die häufiger in low-Ressource-Einstellungen. Sie geschwenkt, um die Entwicklung und Erprobung einer influenza-Diagnose-Gerät in Zusammenarbeit mit Virologen an der Tennessee Department of Health. Die Abteilung erhält Tausende von Patienten influenza-Proben jedes Jahr, so dass Sie eine tolle Mitarbeiterin, weil Sie bieten reichlich material, auf welches das team nutzen könnten, zu verfeinern Ihre test.
Adams und Leelawong molekular-Gerät testen, wie bei den meisten anderen, identifiziert das Vorhandensein von spezifischen RNA-oder manchmal auch DNA-Sequenzen in einer patientenprobe. In der Regel, nach der ein Nasen-Abstrich genommen von einem Patienten RNA, müssen gereinigt werden oder „extrahiert“, um entfernen Sie alle Verunreinigungen, die hemmen könnte der nächste Schritt—die polymerase-Kettenreaktion (PCR) – der Prozess, der erkennt die RNA. Die PCR wurde der unbestrittene gold-standard der Diagnostik in den letzten drei Jahrzehnten aufgrund seiner Spezifität und Empfindlichkeit. Keiner von diesen hatte Probleme in der Diagnose-Welt bis zu eine Globale Pandemie verursacht ein Mangel der RNA-Extraktion-kits. Die kits, die waren schon teuer, wurde plötzlich schwierig zu beschaffen.
Seinen hohen Aufwand an Zeit, Ressourcen und Geld wurden auf dem, was ermutigt Adams und Leelawong, nach Möglichkeiten zu suchen, um PCR-Tests arbeiten mit unverarbeiteten (dirty) Proben und weniger teure Ausrüstung. Sie implementiert eine neue test, genannt adaptive ersten PCR entwickelt, die von Adams und Haselton im Jahr 2017, die zeigten, dass der diagnostische Prozess könnte genauso gut funktionieren, ohne die RNA-Extraktion. „Wir haben zusammen einen speziellen cocktail von Reagenzien für die Durchführung einer PCR ist, dass Sie tolerant gegenüber den Salzen, Nasen-Ablagerungen und andere Verunreinigungen in einem raw-Patienten-Probe“, sagte Adams. Während des Tests diese neuen PCR-Gerät für influenza in den letzten Monaten, machten Sie eine interessante Beobachtung. „Jedes mal, wenn wir im Vergleich unsere neue Technologie mit standard-PCR-Technologie im Labor, erkannten wir, dass die influenza-Diagnose-tests, die getan werden könnte, ohne RNA-Extraktion.“