Telefon ile Kovid-19 testi! 1 saat içinde sonuç veriyor

Nihayet Harvard Üniversitesi’ne bağlı Wyss Biyoloji’den İlham Alan Mühendislik Enstitüsü, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Boston bölgesindeki birkaç hastanedeki araştırmacılar, CRISPR teknolojisine dayalı ucuz bir teşhis testi geliştirdiler. Kelam konusu test, kullanıcıların SARS-CoV-2 virüsü ve varyantları ile enfekte olup olmadıklarını kendi başlarına tespit etmesini sağlıyor. Süreç rastgele bir ek aygıta muhtaçlık duyulmadan, tükürük örneği alınarak meskende uygulanabiliyor.

MiSHERLOCK olarak isimlendirilen aygıtın kullanımı kolaydır ve bir akıllı telefon uygulaması aracılığıyla okunabilir. Aygıt, taşınabilir uygulama tarafından bir saat içinde okunabilen ve doğrulanabilen sonuçlar sağlıyor. MiSHERLOCK, deneylerde virüsün üç farklı varyantını muvaffakiyetle ayırt edebildi. Kelam konusu teknoloji, Delta varyantı üzere yeni varyantları tespit etmesi için süratli bir biçimde uyarlanabilir. Aygıt, bir 3D yazıcı ve yaygın olarak bulunan bileşenler kullanılarak yaklaşık 15 dolara üretilebilir.

ÇALIŞMA GEÇEN HAFTA YAYIMLANDI VE DUYURULDU

Science Advances mecmuasında 6 Ağustos’ta yayınlanan bir çalışmada duyurulan MİSHERLOCK aygıtı, insanlardan alınan örnekleri bir test merkezine nakletme muhtaçlığına son veriyor ve numune hazırlama adımlarını büyük oranda kolaylaştırıyor. Bu durum hastalara ve tabiplere, bireyin ve toplumun sıhhatinin daha süratli ve daha gerçek bir fotoğrafını sağlıyor, hasebiyle aygıt salgın yayılması sırasında son derece büyük bir ehemmiyet teşkil ediyor.

Boston Çocuk Hastanesi’nden bir epidemiyolog ve Wyss Enstitüsü’nde konuk araştırmacı olan araştırmanın ortak muharriri Rose Lee, Wyss Enstitüsü web sitesinde yayınlanan raporda “Ekibimizi bu projeye yönlendiren, Kovid-19 test merkezlerindeki kalabalığa son vermek, global tedarik zincirlerine daha az bağlı olan yanlışsız Kovid-19 teşhisleri sağlamak ve ortaya çıkmaya başlayan varyantların da hakikat teşhis edilmesini sağlamaktır” dedi.

Wyss öğretim üyesi ve çalışmanın baş muharriri Jim Collins laboratuvarında üretilen aygıt, makul yüksek hassasiyetli enzimatik mesajcıların kilidini açma (SHERLOCK) olarak isimlendirilen bir teknolojiye ve CRISPR (Moleküler makas) teknolojisine dayanıyor.

SHERLOCK, DNA yahut RNA’yı muhakkak pozisyonlardan kesmek için CRISPR teknolojisini kullanıyor. Bu özel makas teknolojisi birebir vakitte, amacın muvaffakiyet ile kesildiğini göstermek için DNA’nın etrafındaki başka modüllerini da kesiyor ve nükleik asitli moleküler probların üretilmesini sağlıyor.

Independent Türkçe’de yer alan habere nazaran araştırmacılar, virüsün birçok varyantında da bulunan nucleoprotein isimli bir genin makul bir bölgesinde SARS-CoV-2 RNA’sını kesmek için tasarlanan bir SHERLOCK tepkisi oluşturdular.

Cas12a isimli bir enzim olan moleküler makas, nucleoprotein genine başarılı bir biçimde bağlanıp kestiğinde, tek iplikli DNA probları da kesilir ve bu floresan sinyallerinin üretilmesini sağlar. Araştırmacılar birebir vakitte, Alfa, Beta ve Gama varyantı üzere, spike protein dizisindeki mutasyon geçiren bir küme varyantı tespit etmek için tasarlanmış ek testler de oluşturdular.

KENDİNE HAS ZORLUKLARI VAR

Grup, teşhis yolu olarak nazofaringeal sürüntü (burun ve boğazın gerisinden bir örnek toplama) örnekleri yerine tükürük örneklerini kullanmayı seçti. SARS-CoV-2 virüsüne yönelik çalışmalar, virüsün tükürükte enfeksiyondan sonra daha uzun mühlet boyunca tespit edilebildiğini gösterdi.  Fakat tükürük idaresinde, farklı molekülleri parçalaması ve yüksek oranda yanlış olumlulara (False Positive) neden olan enzimler içermesi sebebiyle kendine mahsus zorlukları da bulunuyor.

Araştırmacılar bu sorunu çözmek için yeni bir teknik geliştirdiler. Birinci olarak, tükürüğe DTT ve EGTA ismi verilen iki kimyasal husus eklediler, örneği 3 dakika boyunca 95 dereceye ye kadar ısıttılar, bu süreç işlenmemiş tükürükteki yanlış müspet sinyalleri yok etti. Daha sonrasında RNA’yı kendi yüzeyinde tutmaması için tasarlanmış gözenekli bir zar eklediler. Bu da nihayet bir sonuç vermek için direkt SHERLOCK tepkisine eklenmesini sağladı.

Tükürük örneğinin hazırlanması ve SHERLOCK tepkisini tek bir teşhiste birleştirmek için takım, iki odacıklı, pille çalışan kolay bir aygıt tasarladı. Odacıklardan biri ısıtılmış bir örnek hazırlama odacığı öbür ise tepki odasıydı. Kullanıcı örnek hazırlama kısmına tükürür, sıcaklığı açar ve tükürüğün filtreye gitmesi için 3 ila 6 dakika bekler. Kullanıcı filtreyi çıkarır ve onu tepki odacığına koyar, akabinde filtreyi hazneye bırakan bir pistona basar ve SHERLOCK tepkisini aktifleştirmek için bir su haznesi delinir. 55 dakika sonra, kullanıcı renkli ışın ekranından tepki odasına bakar ve bir floresan sinyalin olup olmadığını doğrular. Tıpkı vakitte, net bir olumlu yahut negatif teşhisin konulması için akıllı telefonun kamerası ile kaydedilen imajları tahlil eden bir taşınabilir uygulamada da kullanılabilir.

Araştırmacılar geliştirdikleri teşhis aygıtını 27 Kovid-19 hastasından ve 21 enfekte olmamış bireyden alınan tükürük örneklerini kullanarak test ettiler. MiSHERLOCK’un Kovid-19 olumlu hastaları yüzde 96 oranla, enfekte olmamış şahısları olmayan hastaları ise yüzde 95 oranda gerçek bir biçimde tespit ettiği sonucuna vardı. Araştırmacılar aygıtın Alfa, Beta ve Gamma varyantlarında da tesirli olduğunu tespit etti.