COVID-19’u Tükürükten Tespit Eden Yeni Bir Aygıt Geliştirild

Bilim adamları, ortalama 2 senedir tüm dünyayı tesiri altına alana COVID-19 virüsünü PCR testinden daha süratli bir halde tespit edebilmek için devamlı çalışmaktalar. Bu bağlamda, MIT ve Harvard Üniversitesindeki mühendisler, COVID-19 virüsünü tükürük örneğinden tespit edebilen ve bunu yalnızca bir saate yakın bir sürede meydana getiren minik, masaüstü bir aygıt geliştirdiler.

Aygıt, şu anda yayılımda olan bazı COVID-19 mutasyonlarını saptamak için de kullanılabiliyor. Bu teknoloji, virüsün değişik varyantlarını izlemeyi, bilhassa de genetik dizileme tesislerine haiz olmayan bölgelerde oldukca daha kolay hâle getiriyor.

Yeni varyantlara kolayca uyarlanabiliyor

MIT Tıp Mühendisliği ve Bilimi Enstitüsü’nde (IMES) vazife meydana getiren James Collins, “Platformumuzun, ortaya çıkan yeni varyantları saptamak için programlanabileceğini ve süratli bir halde tekrardan kullanabileceğimizi gösterdik. Bu çalışmada İngiltere, Cenup Afrika ve Brezilya varyantlarını hedefledik; sadece platformu, Delta varyantını ve ortaya çıkan öteki varyantları teşhis etmek için kolayca uyarlayabilmek mümkün.”

Araştırmacılar, CRISPR teknolojisine dayanan yeni teşhis aletinin ortalama 15 dolara toplanabileceğini, sadece cihazın seri üretime girmesi durumunda bu maliyetlerin mühim seviyede düşebileceğini söylüyor.

Moleküler bileşenler dondurularak uzun süre depolanabiliyor

Yeni teşhis aleti, Collins ve başka bilim adamlarının 2017’de ilk kez ortaya koyduğu CRISPR tabanlı bir vasıta olan SHERLOCK’u temel almakta. Sistemin bileşenleri, belirli hedef RNA dizilerinin saptanmasına müsaade eden bir RNA kılavuz zincirini ve bu dizileri parçalayan ve floresan sinyali üreten Cas enzimleri içeriyor. Bu moleküler bileşenlerin tümü, uzun soluklu depolama için dondurularak kurutulabiliyor ve suya maruz kaldığında tekrardan etkinleştirilebiliyor.

Collins’in laboratuvarı, bu cihazla COVID-19’u teşhis edebilmek için, sürece RNA benzer biçimde nükleik asitleri yok eden, tükürük nükleazları isminde olan enzimleri dönem dışı bırakan tehlikeli sonuç bir ön işleme adımını dâhil ettiler. Tükürük örneği cihaza girdiğinde, nükleazlar ısı ve iki kimyasal reaktif tarafınca etkisiz hâle getiriliyor. Sonrasında tükürük bir zardan geçirilerek viral RNA’nın aslı çıkarılıyor ve yoğunlaştırılıyor.

CRISPR bileşenleri suyla etken ediliyor

Bu RNA örneği sonrasında, aygıt içindeki kapalı su kaplarının otomatikman delinmesiyle etkinleştirilen, dondurularak kurutulmuş CRISPR/Cas bileşenlerine maruz bırakılıyor. Tek kapta gerçekleşen tepki, RNA örneğini büyütüyor ve var ise hedef RNA dizisini tespit ediyor.

Araştırma ekibinden Xiao Tan, aygıt hakkında “Gayemiz, başka hiçbir ekipman gerektirmeyen, tamamen bağımsız bir teşhis aleti oluşturmaktı. Hasta bu cihaza tükürük örneği bırakır, bir kolu aşağı itersiniz ve bir saat sonrasında bir cevap alırsınız.” diyor.

Delta varyantı için kolayca programlanabilecek

Araştırmacılar bu emek harcamayı yaptığında Delta varyantı hemen hemen yaygın değildi sadece sistem hazır olduğundan, bu varyantı saptamak için yeni bir modül tasarlamanın kolay olması icap ettiğini söylüyorlar. Sistem virüsü daha bulaşıcı hâle getirebilecek yeni mutasyonları seyretmek için de kolayca programlanabiliyor.

Araştırmacılar, cihazlarını ilkin bileşik SARS-CoV-2 RNA dizileri içeren insan tükürüğü ile, arkasından virüs testi pozitif çıkan hastalardan alınan ortalama 50 örnekle kontrol ettiler. Cihazın, şu anda kullanılan, nazal sürüntü gerektiren ve netice elde etmek için daha çok süre ve mühim seviyede daha çok donanım ve numune işleme gerektiren PCR testleri kadar doğru sonuçlar verdiğini ortaya koydular.

Aygıt, çıplak gözle görülebilen bir floresan netice üretiyor. Araştırmacılar, neticeleri okuyabilen ve halk sağlığı departmanlarına gönderebilen bir akıllı telefon uygulaması da tasarladı. Böylece ortaya çıkan yeni varyantların takip edeni daha kolay hâle gelecek.