新CRISPR对肾移植病人的诊断测试

简单的尿液采样已经结合的优秀的感应能力CRISPR提高肾移植患者的诊断检测,一个国际研究小组在《华尔街日报》报道自然生物医学工程。

新的测试屏幕两个常见的机会性病毒感染肾移植患者,巨细胞病毒(CMV)和BK多瘤病毒(BKV),期间和CXCL9 mRNA的表达增加急性细胞肾移植排斥反应。

”时,大多数人认为基因编辑认为CRISPR,但是这个工具其他应用潜力巨大,尤其是更便宜、更快的诊断,”迈克尔·卡明斯基博士说,肾脏细胞工程负责人和CRISPR诊断实验室马克斯·德尔布吕克分子医学中心的亥姆霍兹联合会(MDC)和查利特-柏林夏洛蒂。他带领实验室测试的发展,柯林斯在麻省理工学院(MIT)。卡明斯基自2020年以来,他是一名医生在查利特的医疗部门,部门内部和肾脏病学会重症监护医学,开始了新的实验室在柏林分子系统生物学研究所(BIMSB)争取民主变革运动拟写的。

关键需求

肾移植患者在药物抑制他们的免疫系统,减少器官将被拒绝的机会。但这从感染会增加患病的风险。密切监测患者对感染和排斥和导游保健的微妙的平衡是至关重要的。通常这样做是通过血液测试和肾活检,耗费时间,更多的侵入性和昂贵的。

而负担得起urine-based诊断测试可用于多种生物标志物,从糖尿病到怀孕,他们没有被广泛用于核酸,如DNA或RNA。CRISPR进来。

CRISPR技术是能够找到非常小的片段的DNA或RNA序列由一块免费的RNA。它的工作原理与某些类型的Cas蛋白质,削减目标序列,以及荧光报道分子。这种所谓的抵押品乳沟释放荧光,表明存在一个目标。许多实验室一直在调查CRISPR诊断潜在的合成材料,但是很少有真正的临床样本进行测试。

“挑战是浓度的临床意义,”卡明斯基说。“这真的让一个巨大的差异,如果你的目标是为大量的合成目标在你的试管,而如果你想要得到的单分子水平患者液体。”

积极的还是消极的

测试套件,正式称为试验,使用一个两步的过程。首先,病毒目标DNA在尿液样本必须被放大——复制的次数足够多,所以CRISPR可以检测它即使只有一个目标分子。团队使用一个特定的CRISPR-Cas13协议称为夏洛克优化病毒DNA的过程。结果转达了就像家用早孕检测试纸。当条形纸蘸准备样品,如果只有一行出现在带,结果是消极的,而两行显示病毒存在。“这是令人兴奋的结果出现在测试条,”Robert Greensmith说一年级博士生Kaminiski的实验和论文的合著者。“作为一个新的与CRISPR合作,如何让我留下了很深的印象这样一个健壮的测试平台。”

对于目标浓度很低,通常一个苍白的第二行出现在测试条,这可能会导致混乱。所以,团队开发了一个智能手机应用程序,客观的分析测试条的图片,并呈现最终调用基于线的强度。

研究人员使用标记CXCL9拒绝类似的过程。信使rna被隔离和放大,其次是CRISPR-Cas13介导的目标检测。

很多工作后优化技术,研究人员用他们的化验分析100多从肾移植患者的样本。分析很准确甚至BKV水平较低或巨细胞病毒感染,并正确地检测急性细胞移植排斥反应的迹象。

下一个步骤

卡明斯基未决专利申请时,他是一个医生和临床研究员,感兴趣的是更大的临床研究比较分析传统监测方法。他还想调查方法,使测试更加精简。现在,必须加热样品制备和测试需要多个步骤。虽然可以使用在医院环境中,家庭测试还没完全准备好。最终目标是可以一步到位,可以定量测量多个参数。这样,病人可以测量特定的变化对个人的基线。

卡明斯基指出这个测试也可以用于其他病毒感染的风险免疫功能不全的人,虽然CRISPR-based诊断方法可能适用于其他器官移植。

参考:卡明斯基,M . M。Alcantar, m。Lape, i T。Greensmith, R。Huske, a . C。博季诺夫,j。马蒂,f M。Klambt, V。Azzi, J。Akalin E。、Riella l . V。、柯林斯& j。j (2020)。的CRISPR-based化验检测机会性感染post-transplantation和移植排斥反应的监测。自然生物医学工程。https://doi.org/10.1038/s41551 - 020 - 0546 - 5

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