Исследователи создали тест, который может определить полный вирусный анамнез человека путем сканирования всего лишь одной капли крови.

анализ крови

Тест, названный VirScan, был создан Стивеном Элледжом и его коллегами из Медицинского института Говарда Хьюза.

«Мы разработали методологию скрининга, которая в своей основе оглядывается назад во времени в сыворотке крови людей и показывает, какими вирусами болел человек, — объясняет Элледж. — Вместо того, чтобы определять один вирус в определенный момент времени, что очень трудоемко, мы можем проанализировать все за раз».

Ученые объяснили, как работает VirScan, в новом исследовании, опубликованном в журнале Science, в котором он также показали, как выполняется тест, когда проверяли образцы крови более чем 500 участников, инфицированных некоторыми вирусами.

Элледж и его коллеги синтезировали больше 93 000 коротких участков ДНК, чтобы создать тест. Каждый участок кодировал различные части вирусных белков, называемых пептидами.

Далее, ученые включили участки ДНК в бактериофаги – вирусы, которые вторгаются в бактериальные клетки и инфицируют их. Каждый бактериофаг создавался с пептидом, отображаемым на поверхности бактериофага.

Вместе, бактериофаги показали все белковые последовательности, присутствующие в более чем 1000 штаммов вирусов человека, которые известны в настоящее время.

Объясняя, как VirScan идентифицирует вирусы в пробах крови, исследователи отмечают, что противовирусные антитела в крови распознаются по уникальным характеристикам, известных как эпитопы, которые находятся на пептидах на поверхности каждого бактериофага. Когда бактериофаги объединяют с образцом крови, антитела в крови идентифицируют и связывают эти эпитопы.

Затем исследователи собирали эти антитела и определяли все, кроме бактериофагов, к чему они были присоединены.

При проведении секвенирования ДНК этих бактериофагов, ученые способны выявить пептиды, с которыми связывались антитела, показывая, с какими вирусами организм человека сталкивался ранее путем инфицирования или вакцинации.

По словам Элледжа, анализ 100 проб крови займет, вероятно, 2-3 дня, хотя он уверен, что этот процесс может быть ускорен с усовершенствованием теста. Его цена будет составлять около 25 долларов на анализ одной проб крови.

Тест показал высокую чувствительность и специфичность

Исследователи протестировали VirScan на пробах крови 569 людей из США, Южной Африки, Таиланда и Перу, все из которых имели известные разные вирусные инфекции, включая вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и вирус гепатита С.

В целом, VirScan проанализировал около 100 миллионов возможных взаимодействия между антителами и эпитопами из образцов крови. По словам ученых, тест предоставлял очень точные результаты. Элледж сказал: «Мы получили чувствительность 95%-100% для ВИЧ и гепатита С; специфичность также была хорошей – мы ни разу ложно не выявили людей, которые были на самом деле отрицательными. Это дает нам уверенность, что мы может обнаруживать другие вирусы, а когда мы их обнаружим – будем знать, что они были реальными».

Ученые обнаружили, что каждый человек, принимавший участие в исследовании, имел, в среднем, 10 различных вирусов. Люди из Южной Африки, Перу и Таиланда обладали антителами против большего количества вирусов, чем жители США.

Кроме того, они обнаружили, что взрослые обладают антителами против большего количества вирусов, чем дети, а пациенты с ВИЧ имели антитела к большему числу вирусов, чем люди без ВИЧ.

Наверное, наиболее неожиданным открытием стало то, что ответы антител против некоторых вирусов были одинаковыми у каждого человека; антитела разных людей распознавали точно те же аминокислоты, присутствующие в пептидах конкретных вирусов.

Исследователи уверены, что VirScan может быть эффективной альтернативой существующих методов определения вирусов, которые идентифицируют конкретные вирусы по одному.

Поскольку тест может определить индивидуальный вирусный анамнез, ученые считают, что он потенциально может раскрыть факторы, влияющие здоровье, которые могли быть упущены из виду. Тест также дает возможность оценить и сравнить вирусные инфекции в больших популяциях, а это может даже влиять на вакцинацию.

Ученые говорят, что их исследование помогло им улучшить точность VirScan, и они надеются на дальнейшее усовершенствование при проведении дополнительных испытаний.

Подход, использованный при создании VirScan, также можно применить для обнаружения других антител, которые вовлечены в развитие аутоиммунных заболеваний, при которых иммунная система атакует здоровые ткани организма.