Zespół naukowców opracował metodę monitorowania molekularnej odpowiedzi organizmu na wirusa SARS-CoV-2, która ich zdaniem może diagnozować nawet bezobjawowych pacjentów z niemal idealną dokładnością.

Innowacja, opisana w poniedziałek w Metody raportów komórkowychmoże również potencjalnie złapać infekcje kilka godzin po ekspozycji – znacznie wcześniej niż obecne testy COVID-19 używane do wykrywania wirusa.

Większość istniejących testów opiera się na akumulacji wykrywalnej ilości materiału wirusowego w kanałach nosowych. Stanowi to jednak wyzwanie na wczesnym etapie infekcji, kiedy nagromadziło się niewiele materiału wirusowego i/lub ludzie nie mają żadnych objawów. Zamiast tego nowa technika opiera się na tym, jak układ odpornościowy organizmu wyraża geny w odpowiedzi na infekcję.

„Rola alternatywnego splicingu RNA [host-response assays (HRAs)] pozostaje niezbadany, ponieważ istniejące HRA są ograniczone do sygnatur ekspresji genów” – napisali autorzy. „Podajemy ramy obliczeniowe do identyfikacji, optymalizacji i oceny krwi [alternative splicing]rozwój testów diagnostycznych opartych na chorobach zakaźnych”.

Podczas inwazji SARS-CoV-2, wirusa wywołującego COVID-19, włączają się określone geny. Różne segmenty genów tworzą różne cząsteczki mRNA, zwane izoformami, które kierują budową białek. Konkretna kombinacja tych izoform mRNA zmienia rodzaje produkowanych białek, w tym białek zaangażowanych w zwalczanie wirusów.

Mierząc względną obfitość różnych izoform, nowa metoda może określić, kiedy organizm nabiera odpowiedzi immunologicznej na wirusa SARS-CoV-2, i może zdiagnozować COVID-19 wcześniej i dokładniej niż istniejące metody. Działa równie dobrze u pacjentów bezobjawowych, u których szybkie testy antygenowe mogą być mniej niż 60% dokładne.

Korzystając z rzeczywistych próbek krwi z badania rekrutów amerykańskiej piechoty morskiej z 2020 r., pobranych przed i po zachorowaniu uczestników na COVID-19, ramy obliczeniowe naukowców zidentyfikowały ponad 1000 zmian stosunku wariantów mRNA związanych z chorobą. Nowa metoda dała imponującą dokładność 98,4%.

Ponieważ naukowcy wykorzystali tylko próbki krwi, a nie bardziej powszechne i wygodniejsze próbki z nosa stosowane w większości testów na COVID-19, nowe podejście nie jest jeszcze gotowe do użytku publicznego. Potrzebne są również dodatkowe badania, aby upewnić się, że test może odróżnić reakcję organizmu na COVID-19 od infekcji wywołanych przez inne wirusy.

Inne grupy badawcze pracują nad testami, które dotyczą wyłącznie tego, które geny włączają się po zakażeniu COVID-19. Naukowcy twierdzą, że te testy mogłyby z łatwością dodać analizę mRNA opracowaną w ich nowym badaniu, dając w ten sposób jeszcze lepsze wyniki.

„To było naprawdę zaskakujące, że zadziałało tak dobrze” – powiedział w oświadczeniu główny autor, dr Frank Zijun Zhang. Zhang, były pracownik naukowy Flatiron, obecnie adiunkt w Cedars-Sinai Medical Center, dodał: „To obiecująca alternatywa i uzupełnienie konwencjonalnych testów PCR”.