Các nhà nghiên cứu đã tạo ra những gì họ nói là “một cửa” để chẩn đoán nhiễm trùng – một xét nghiệm có thể xác định lịch sử virus hoàn chỉnh của một cá nhân chỉ bằng cách quét một giọt máu.
Cuộc thử nghiệm, được gọi là VirScan, được tạo ra bởi Stephen Elledge và các đồng nghiệp từ Viện Y khoa Howard Hughes (HHMI).
“Chúng tôi đã phát triển một phương pháp sàng lọc về cơ bản nhìn lại thời gian trong huyết thanh của người dân và xem họ đã trải qua những loại virus nào,” Elledge giải thích. “Thay vì thử nghiệm cho từng loại virus riêng lẻ tại một thời điểm, đó là lao động chuyên sâu, chúng tôi có thể kiểm tra tất cả những điều này cùng một lúc. Đó là mua sắm một cửa”.
Nhóm nghiên cứu giải thích cách VirScan làm việc trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí, trong đó họ cũng tiết lộ cách thử nghiệm được thực hiện khi thử nghiệm trên các mẫu máu của hơn 500 người tham gia bị nhiễm một số loại vi-rút.
Elledge và các cộng sự đã tổng hợp hơn 93.000 đoạn DNA ngắn để tạo ra xét nghiệm, mỗi phần mã hóa các phần khác nhau của các protein virus, được gọi là peptide.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã giới thiệu các phần DNA để vi khuẩn – vi rút xâm nhập vào các tế bào vi khuẩn và lây nhiễm chúng. Mỗi vi khuẩn được tạo thành với một peptide, với peptide được hiển thị trên bề mặt của vi khuẩn.
Cùng với nhau, các vi khuẩn thể hiện tất cả các chuỗi protein hiện diện trong hơn 1.000 chủng vi-rút ở người hiện đang được biết đến.
Giải thích cách VirScan xác định virus trong các mẫu máu, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các kháng thể kháng virus có trong máu nhận ra các đặc điểm độc nhất được gọi là epitopes, được tìm thấy trong peptide trên bề mặt của mỗi vi khuẩn. Khi vi khuẩn được kết hợp với một mẫu máu, các kháng thể trong máu xác định và liên kết với các epitope này.
Sau đó, các nhà nghiên cứu thu thập các kháng thể này và vứt bỏ tất cả mọi thứ ngoại trừ các vi khuẩn được gắn vào.
Bằng cách tiến hành giải trình tự DNA trên các vi khuẩn này, nhóm nghiên cứu có thể xác định được các peptide mà các kháng thể bám vào, tiết lộ loại virus nào mà hệ thống miễn dịch của từng cá nhân đã gặp phải trước đây, dù là nhiễm trùng hay tiêm chủng.
Có thể mất khoảng 2-3 ngày để VirScan phân tích 100 mẫu máu, theo Elledge, mặc dù ông tin tưởng rằng thời gian xử lý này có thể được tăng thêm khi thử nghiệm được phát triển. Nó sẽ có giá khoảng 25 đô la để phân tích một mẫu máu.
Thử nghiệm cho thấy độ nhạy và độ đặc hiệu cao
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm VirScan trên các mẫu máu của 569 người từ Mỹ, Nam Phi, Thái Lan và Peru, tất cả đều được biết là đã bị nhiễm một số virus, bao gồm cả virus suy giảm miễn dịch ở người (HIV) và viêm gan C.
Nhìn chung, VirScan phân tích khoảng 100 triệu tương tác có thể có giữa các kháng thể và epitopes từ các mẫu máu, với thử nghiệm cho kết quả rất chính xác, theo nhóm nghiên cứu. Elledge nói:
“Chúng tôi nằm trong phạm vi nhạy cảm từ 95-100% đối với [HIV và viêm gan C], và tính đặc hiệu là tốt – chúng tôi đã không nhận dạng sai những người bị âm tính. chúng tôi đã thấy họ, chúng tôi sẽ biết họ là thật. “
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng mỗi cá nhân trong nghiên cứu này có trung bình 10 loại virus khác nhau, với những người ở Nam Phi, Peru và Thái Lan sở hữu kháng thể chống lại nhiều virus hơn so với những người ở Mỹ.
Ngoài ra, họ thấy rằng người lớn sở hữu kháng thể chống lại nhiều virus hơn trẻ em, và những người nhiễm HIV có kháng thể với nhiều virus hơn những người không có HIV.
Có lẽ phát hiện đáng ngạc nhiên nhất, tuy nhiên, đó là phản ứng kháng thể chống lại một số virus đã được tìm thấy là tương tự trong mỗi cá nhân; kháng thể của những người khác nhau đã nhận ra chính xác các axit amin tương tự hiện diện trong các peptide của các loại virus cụ thể.
Các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng VirScan có thể là một giải pháp thay thế hiệu quả cho các phương pháp thử nghiệm virus hiện có, để kiểm tra từng loại virus cụ thể.
Khi thử nghiệm có thể xác định lịch sử virus của một cá nhân, nhóm nghiên cứu tin rằng nó cung cấp tiềm năng để phát hiện ra các yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe mà có thể đã bị bỏ qua. Xét nghiệm này cũng cung cấp cơ hội để đánh giá và so sánh các nhiễm virus trong quần thể lớn và thậm chí nó có thể có ý nghĩa đối với việc thiết kế vắc-xin.
Nghiên cứu của họ, các nhà nghiên cứu cho biết, đã giúp họ cải thiện độ chính xác của VirScan, và họ hy vọng nó sẽ cải thiện hơn nữa với nhiều nghiên cứu hơn.
Cách tiếp cận được sử dụng để tạo VirScan cũng có thể được áp dụng để xác định các kháng thể khác, nhóm nghiên cứu lưu ý, chẳng hạn như những người tham gia vào các bệnh tự miễn dịch, trong đó hệ thống miễn dịch tấn công các mô khỏe mạnh của cơ thể.
