Yeni bir yöntem, COVID-19’u mevcut yaklaşımlardan daha hızlı ve daha doğru bir şekilde teşhis edebilir. Teknik, vücudun enfeksiyonlara yanıt olarak genleri nasıl ifade ettiğine dayanmaktadır. Bir gen ifade edildiğinde, genin farklı bölümleri farklı mRNA izoformları oluşturur. Bu izoformların karışımı, virüslerle savaşmaya dahil olan proteinler de dahil olmak üzere üretilen protein türlerini değiştirir. Yeni yöntem, çeşitli izoformların göreceli bolluğunu ölçerek, vücudun COVID-19 virüsüne karşı bir bağışıklık tepkisi oluşturduğunu güvenle belirleyebiliyor. Kredi: Kouzou Sakai/Simons Foundation
Flatiron Enstitüsü araştırmacıları ve meslektaşları tarafından geliştirilen yeni yöntem, vücudun viral bir saldırıya karşı moleküler tepkisini izleyerek asemptomatik hastaları bile yüzde 98,4 doğrulukla teşhis edebiliyor .
Bir araştırma ekibi, vücudun bağışıklık yanıtını moleküler düzeyde inceleyerek hastaları COVID-19 için test etmenin yeni bir yolunu geliştirdi. Yöntemleri, virüse maruz kaldıktan birkaç saat sonra (mevcut COVID-19 testlerinin virüsü tespit edebileceğinden çok daha önce) mükemmele yakın bir doğrulukla potansiyel olarak enfeksiyonları yakalayabilir. Ekip, geliştirme sürecinin ilk aşamalarında olan yeniliklerini Cell Reports Methods dergisinin 27 Şubat sayısında açıklıyor.
Mevcut COVID-19 testlerinin çoğu “aynı ilkeye dayanıyor: New York City’deki Flatiron Enstitüsü’nün Hesaplamalı Biyoloji Merkezi’nde (CCB) Flatiron araştırma görevlisi olarak projede çalışan çalışmanın baş yazarı Frank Zhang, örneğin burnunuzda saptanabilir miktarda viral materyal biriktirdiniz” diyor. . “Bu, enfeksiyon zaman penceresinin başlarındayken ve çok fazla viral materyal biriktirmediğinizde veya asemptomatik olduğunuzda zorlayıcıdır.”
Bunun yerine yeni teknik, vücudumuzun nasıl bir enfeksiyon oluşturduğuna dayanır. COVID-19’a neden olan virüs SARS-CoV-2 tarafından istila edildiğinde bağışıklık tepkisi. Saldırı başladığında, belirli genler devreye girer. Bu genlerin segmentleri, proteinlerin inşasına rehberlik eden mRNA moleküllerini üretir. Bu mRNA moleküllerinin özel karışımı, virüsle savaşma işlevlerinde yer alan proteinler de dahil olmak üzere üretilen protein türlerini değiştirir. Yeni yöntem, çeşitli mRNA moleküllerinin göreli bolluğunu ölçerek vücudun COVID-19 virüsüne karşı bir bağışıklık tepkisi oluşturduğunu güvenle belirleyebiliyor. Yeni çalışma, bulaşıcı bir hastalığı teşhis etmek için bu tür bir yaklaşımı kullanan ilk çalışmadır.
COVID-19 hastalarına teşhis koymak için yeni bir yöntemi açıklayan bir infografik. Kredi: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation
Araştırmacılar, katılımcıların COVID-19’a yakalanmasından önce ve sonra alınan ABD Deniz Kuvvetleri askerleri üzerinde yapılan 2020 tarihli bir araştırmadan alınan kan örneklerini kullanarak yöntemlerini ayarladı. Araştırmacıların hesaplama çerçevesi, hastalıkla ilişkili 1.000’den fazla mRNA varyant oranı değişikliği tespit etti.
Gerçek dünyadan kan örnekleri kullanılarak test edildiğinde, yeni yöntem yüzde 98,4 gibi etkileyici bir doğruluk oranı sağladı. Yaklaşım, hızlı antijen testlerinin yüzde 60’tan daha az doğru olabildiği asemptomatik hastalarda da işe yaradığı için bu özellikle etkileyici. Şu anda Los Angeles’taki Cedars-Sinai Tıp Merkezi’nde yardımcı doçent olan Zhang, “Bu kadar iyi çalışması gerçekten şaşırtıcıydı” diyor. “Geleneksel PCR testlerine umut verici bir alternatif ve tamamlayıcı bir yaklaşım.”
Zhang, yeni yaklaşımın henüz prime time için hazır olmadığını söylüyor. O ve meslektaşları, COVID-19’u teşhis etmek için daha yaygın ve uygun olan burun örnekleri yerine yalnızca kan örneklerini test ettiler. Ayrıca, vücudun COVID-19’a verdiği tepki ile soğuk algınlığı gibi diğer virüslerin neden olduğu enfeksiyonlara verdiği tepkiyi ayırt edebildiklerinden emin olmaları gerekir.
Ancak araştırmacılar, diğerleri kadar iyimser olduklarını söylüyorlar. araştırma grupları, yalnızca hangi genlerin etkinleştiğine bakan testlerde ilerleme kaydetti. Zhang, aynı testlerin yeni çalışmada geliştirilen mRNA analizini kolayca ekleyebileceğini ve böylece daha da iyi sonuçlar üretebileceğini söylüyor. “Yapabilecekleri her şeyi, muhtemelen keşfedebilir ve güçlerimizi birleştirebiliriz.” Natalie Sauerwald, Antonio Cappuccio, Irene Ramos, Venugopalan D. Nair, German Nudelman, Elena Zaslavsky, Yongchao Ge, Angelo Gaitas, Hui Ren, Joel Brockman, Jennifer Geis, Naveen Ramalingam, David King, Micah T. McClain, Christopher W. Woods , Ricardo Henao, Thomas W. Burke, Ephraim L. Tsalik, Carl W. Goforth, Rhonda A. Lizewski, Stephen E. Lizewski, Dawn L. Weir, Andrew G. Letizia, Stuart C. Sealfon ve Olga G. Troyanskaya, 12 Ocak 2023, Hücre Raporları Yöntemleri.
DOI: 10.1016/j.crmeth.2023.100395
Zhang, CCB araştırma görevlisi Natalie Sauerwald ve CCB yardımcısı ile birlikte projenin hesaplamalı yönleri üzerinde çalıştı genomik direktörü Olga Troyanskaya. New York City’deki Mount Sinai’deki Icahn Tıp Okulu’ndan Stuart Sealfon, test düzeneğini San Francisco’daki Standard BioTools ile geliştirirken, çalışmanın biyolojik bileşenleri üzerinde çalışmaya öncülük etti.