Nowa platforma CRISPR do szybkiej identyfikacji prątków w próbkach z dróg oddechowych

Badacze opisali platformę diagnostyczną CANDI wykorzystującą technologię CRISPR i znakowane fluorescencyjnie nanokrople do równoczesnej identyfikacji wielu gatunków prątków. Według danych przedstawionych w abstrakcie zastosowanie metody w 230 próbkach klinicznych pozwalało uzyskać wynik do poziomu podgatunku w ciągu 3,5 godziny, przy czułości 97,08% i swoistości 99,7% względem identyfikacji opartej na hodowli. Autorzy wskazują na potencjał technologii w szybkiej diagnostyce zakażeń wywoływanych przez prątki.

Problem diagnostyczny w zakażeniach prątkami

Autorzy publikacji zwracają uwagę na wzrost częstości występowania i śmiertelności związanej z zakażeniami wywoływanymi przez prątki niegruźlicze (NTM; ang. nontuberculous mycobacteria). Według abstraktu w części regionów zakażenia te przewyższają już pod względem częstości zakażenia prątkami należącymi do kompleksu Mycobacterium tuberculosis.

Jednym z problemów diagnostycznych jest znaczne zróżnicowanie NTM na poziomie gatunkowym. Autorzy wskazują również na długi czas potrzebny do identyfikacji metodami opartymi na hodowli. W tym kontekście opracowano platformę CANDI – CRISPR-assisted nanodroplet differential identification, czyli różnicową identyfikację w nanokroplach wspomaganą technologią CRISPR.

Jak działa platforma CANDI?

CANDI łączy amplifikację materiału docelowego niezależną od gatunku z gatunkowo swoistym wykrywaniem wykorzystującym białko CRISPR-associated protein 12a (Cas12a). Poszczególne reakcje CRISPR są przestrzennie rozdzielane w nanokroplach kodowanych fluorescencyjnie.

Według autorów takie rozwiązanie pozwala jednocześnie analizować wiele celów związanych z różnymi prątkami w pojedynczym oznaczeniu. W badaniu zaprojektowano panel 16-plex umożliwiający rozróżnianie 15 klinicznie istotnych gatunków i podgatunków z rodzaju Mycobacterium.

Badanie w próbkach klinicznych

Autorzy podają w abstrakcie, że platforma osiągała wysoką czułość analityczną oraz umożliwiała prawidłowe rozróżnianie prątków również w próbkach zawierających jednocześnie wiele gatunków lub podgatunków.

Ocenę kliniczną przedstawioną w abstrakcie przeprowadzono z wykorzystaniem 230 próbek. Materiał obejmował między innymi plwocinę, aspiraty tchawicze oraz inne płyny pochodzące z dróg oddechowych.

Czułość, swoistość i czas uzyskania wyniku

W analizowanych próbkach CANDI dostarczała wynik identyfikacji do poziomu podgatunku w czasie do 3,5 godziny. W porównaniu z identyfikacją opartą na hodowli autorzy podali czułość wynoszącą 97,08% oraz swoistość 99,7%.

Abstrakt podaje ponadto, że zastosowano panel 16-plex przeznaczony do rozróżniania 15 klinicznie istotnych gatunków i podgatunków prątków.

Wnioski przedstawione przez autorów

Autorzy uznali, że połączenie wieloparametrowej detekcji CRISPR o wysokiej swoistości z technologią nanokropli może ograniczyć zależność diagnostyki od metod hodowlanych. Ich zdaniem platforma stwarza możliwość identyfikacji prątków z rodzaju Mycobacterium na poziomie gatunku i podgatunku oraz może stanowić podstawę szybkiej diagnostyki precyzyjnej zakażeń prątkami.

Są to wnioski przedstawione przez autorów w abstrakcie. Dostępny materiał nie pozwala na szerszą ocenę wdrożenia tej technologii do praktyki klinicznej.

Ograniczenia interpretacji