Исследователи создали то, что они говорят, «универсальный магазин» для диагностирования инфекций – анализ, который может определить полную вирусную историю человека только путем просмотра единственной капли крови.Объясняя, как VirScan идентифицирует вирусы в образцах крови, исследователи отмечают, что антивирусные антитела, существующие в крови, признают уникальные особенности, известные как эпитопы, найденные в пептидах на поверхности каждого бактериофага. Когда бактериофаги объединены с образцом крови, антитела в крови идентифицируют и связывают с этими эпитопами.
Elledge и коллеги синтезировали более чем 93 000 коротких секций ДНК, чтобы создать анализ, каждая секция, кодирующая различные части вирусных белков, названных пептидами.Это, вероятно, сопроводит 2-3 дня для VirScan, чтобы проанализировать 100 образцов крови, по данным Elledge, хотя он уверен, что эта продолжительность обработки может быть увеличена, больше анализ развивается.
Это стоило бы приблизительно 25$, чтобы проанализировать один образец крови.Затем, команда ввела секции ДНК бактериофагам – вирусы, вторгающиеся в бактериальные клетки и заражающие их.
Каждый бактериофаг, формовавший с пептидом, с пептидом, показанным на поверхности бактериофага.Анализ, названный VirScan, был создан Стивеном Элледжем и коллегами от Говарда Хьюза медицинского института (HHMI).
Команда объясняет, как VirScan работает в новом исследовании, изданном в журнале Science, в котором они также показывают, как анализ выполнил, когда проверено на образцах крови больше чем 500 участников, зараженных определенными вирусами.В целом, VirScan проанализировал приблизительно 100 миллионов возможных взаимодействий между антителами и эпитопами от образцов крови, с анализом, приводящим к очень точным результатам, согласно команде. Элледж говорит:
VirScan может точно определить прошлые и настоящие вирусы в крови человека путем идентификации антител противовирусного средства пептидов, связывают с.Их исследование, исследователи говорят, помогло им улучшить точность VirScan, и они надеются, что это улучшится далее с большим количеством исследования.Путем проведения упорядочивания ДНК на этих бактериофагах команда в состоянии идентифицировать пептиды, за которые антитела цеплялись, показывая, с какими вирусами иммунная система человека столкнулась ранее, ли через инфекцию или вакцинацию.
«Мы развили экранирующую методологию, чтобы в основном оглянуться назад своевременно у людей [кровь] сыворотка и видеть, какие вирусы они испытали», объясняет Элледж. «Вместо того, чтобы проверить на один отдельный вирус за раз, который является трудоемким, мы можем анализировать все их сразу. Это – универсальные покупки».Исследователи уверены, что VirScan мог быть эффективной альтернативой существующим вирусным методам тестирования, проверяющим на определенные вирусы один за другим.
Возможно, самое удивительное обнаружение, однако, состояло в том, что гуморальные иммунные ответы против определенных вирусов, как находили, были подобны в каждом человеке; антитела различных людей признали точно те же аминокислоты, существующие в пептидах определенных вирусов.Вместе, бактериофаги показывают все белковые последовательности, существующие больше чем в 1 000 штаммов человеческих вирусов, в текущее время известных.
Команда нашла, что у каждого человека, включенного в исследование, было среднее число 10 различных вирусов, с людьми в Южной Африке, Перу и Таиланде, обладающем антителами против большего количества вирусов, чем те в США.«Мы были в диапазоне чувствительности 95-100% для [ВИЧ и гепатит С], и специфичность была хороша – мы ложно не идентифицировали людей, которые были отрицательны. Это вселило нам веру, что мы могли обнаружить другие вирусы, и когда мы действительно видели их, мы будем знать, что они были реальны».
Поскольку анализ может определить вирусную историю человека, команда полагает, что это предлагает потенциал, чтобы раскрыть факторы вызывающее здоровье, за которым, возможно, следили. Анализ также обеспечивает возможность оценить и сравнить вирусные инфекции в значительной части населения, и это может даже иметь последствия для дизайна вакцины.Исследователи проверили VirScan на образцах крови 569 человек из США, Южной Африки, Таиланда и Перу, все из которых, как было известно, были заражены определенными вирусами, включая вирус иммунодефицита человека (HIV) и гепатит С.Анализ показал высокую чувствительность и специфичность
Кроме того, они нашли, что взрослые обладали антителами против большего количества вирусов, чем дети, и у людей с ВИЧ были антитела к большему количеству вирусов, чем те без ВИЧ.Исследователи тогда собирают эти антитела и избавляются от всего кроме бактериофагов, к которым они присоединены.
Подход, используемый, чтобы создать VirScan, мог также быть применен, чтобы идентифицировать другие антитела, примечания команды, такие как вовлеченные в аутоиммунные болезни, при которых иммунная система нападает на здоровые ткани тела.