Razvijaju test iz daha za otkrivanje COVID-19
U novoj studiji istraživači izvještavaju o dizajnu i testiranju testa na dah, poznatog kao Bubbler, koji se oslanja na otkrivanje virusne RNA za dijagnosticiranje SARS-CoV-2. Njegovo ime potječe od pjenušavog zvuka koji se javlja kada pacijent izdahne u uređaj.
Bubbler ne samo da reverzno transkribira RNA iz čestica virusa u zraku u DNK koja se testira putem PCR-a, već može i crtičnim kodom te DNK, dopuštajući da se uzorci izravno povežu s pacijentom od kojeg dolaze i da se koriste za sekvenciranje. Može se koristiti za simultane serije skupljenih uzoraka i pruža dodatne informacije kao što su virusno opterećenje i identitet soja te eliminira potrebu za stabilizacijom uzorka, potencijalno dopuštajući da se analiza provede kod kuće.
"Zahvaćenost donjih dišnih puteva često je preteča teškog COVID-19, tako da postoji argument za izravnije uzorkovanje usmjereno na izdahnuti dah", objasnio je glavni istraživač dr. William G. Fairbrother, profesor na odjelu za molekularnu biologiju, staničnu biologiju i biokemiju na Sveučilištu Brown.
Otkrivanje virusa Bubblerom slično je PCR testu bolničkog brisa; međutim, to je bolja mjera rizika od zaraze jer otkriva virusne čestice u zraku. Testovi brisa mogu dati pozitivan rezultat mjesecima nakon infekcije jer otkrivaju fragmente virusne RNA u stanicama koji perzistiraju u prethodno zaraženim stanicama. Bubbler se također može prilagoditi za uzorkovanje okoliša u bolnicama, transportnim čvorištima i zatvorenim okruženjima poput ureda, brodova i zrakoplova, izvještavaju istraživači.
Pregledano je sedamdeset pacijenata liječenih u bolnici Rhode Island u razdoblju od svibnja 2020. do siječnja 2021. godine. Studija je testirala uzorke s tri točke u respiratornom traktu. Ostruge jezika iz usta (sline/jezika) i od 15 sekundi izdahnutog daha u Bubbleru uspoređeno je s onima iz konvencionalnog PCR testa nazofaringealnog brisa. Bubbler je staklena cijev sa staklenom pipetom kroz koju pacijenti mogu izdahnuti. Cijev je napunjena reakcijskom smjesom reverzne transkripcije i hladnim mineralnim uljem.
Studija je utvrdila da se SARS-CoV-2 može lako otkriti u dahu i da je više prediktivni za zahvaćenost donjih dišnih puteva. Virusna RNA je više obogaćena u dahu u odnosu na oralne uzorke, dok oralni uzorci uključuju stanice uključene u replikaciju SARS-CoV-2, što uzorci daha ne čine. To sugerira da virusni signal otkriven u Bubbleru dolazi od aktivnih virusnih čestica.
"Bubbler će vjerojatnije biti bolji pokazatelj trenutne infekcije od nazofaringealnih briseva", rekao je dr. Fairbrother. "Još jedna prednost je barkodiranje, koje omogućuje visokopropusno testiranje RNA virusa uz djelić cijene konvencionalnog testiranja. Crtični kod vraća virusni slijed koji također podržava identifikaciju soja, što se može pokazati korisnim jer se sazna više informacija o prenosivosti i mogućim odlukama o liječenju specifičnim za soj."
Istraživači su također pokazali kako bi se Bubbler mogao prilagoditi za otkrivanje virusa u uzorcima u zraku. Za modeliranje kretanja kapljica izdahnutih u ljudskom dahu, tri jedinstvena uzorka nukleinske kiseline dodana su u tri osobna ovlaživača zraka na različitim mjestima na različitim udaljenostima od Bubblera u prostoriji s visokim protokom zraka i prostoriji s niskim protokom zraka. Iako je detaljno istraživanje ove aplikacije bilo izvan opsega studije, rezultati pokazuju potencijal upotrebe aerosoliziranih nukleinskih kiselina za kvantitativno mapiranje protoka zraka u zatvorenim prostorima i otkrivanje SARS-CoV-2 u zraku.
"Takva tehnologija mogla bi biti korisna u obnavljanju usluga u industrijama kao što su hoteli, brodovi za krstarenje i kockarnice", primijetio je dr. Fairbrother. "Postoji i epidemiološka korist od rutinskog testiranja zraka na mjestima ranog upozorenja kao što su transportna čvorišta i bolničke hitne službe."
Testovi na COVID-19 obično koriste uzorke prikupljene iz gornjih dišnih puteva slinom ili brisom nazofarinksa. Pozitivni uzorci sadrže aktivni virus, ali virusno opterećenje u gornjim dišnim putevima nije u korelaciji sa simptomima u donjim dišnim putevima, kao što je upala pluća.