КАКО СЕ ДЕТЕКТИРА КОВИД-19
Кога се тестира нов вирус, како ковид-19, првиот дијагностички бран речиси секогаш се потпира на две важни технологии. Полимеразната верижна реакција (ПЦР) е техника за засилување на ДНК, која рутински се користи во лабораториите за да ги претвори малите количества ДНК во доволно големи количества што може да се анализираат. Измислена во 1980-тите, од американскиот биохемичар и нобеловец Кери Мулис, техниката користи циклуси на греење и ладење за да направи милиони копии од многу мали количества ДНК. Кога се комбинира со флуоресцентна боја што свети во присуство на ДНК, ПЦР всушност може да им каже на научниците колкаво е присуството на ДНК. Тоа е корисно за откривање присуство на патогени во телото на домаќинот или на површините.
Но ако научниците сакаат да детектираат вирус како ковид-19, тие прво треба да го претворат неговиот геном од РНК во ДНК. Тие го прават тоа со ензим наречен обратна (реверзна) транскриптаза (РТ). Кога таа ќе се комбинира со полимеразната верижна реакција (ПЦР) се добива РТ-ПЦР и со оваа техника може да се утврди дали едно лице има ковид-19.
– Тоа е стандардна и сигурна техника, која се користи во лабораториите за микробиологија речиси секаде и може брзо да се примени при тестирање – вели Луис Мансиски, шеф на Институтот за молекуларна вирологија при Универзитетот во Минесота.
Но ваквите тестови подразбираат дека треба да се извршуваат во лаборатории од обучени техничари. Тие бараат ПЦР-машини и обучени луѓе и не можат да се користат на клиники или во домовите на пациентите. Бидејќи ПЦР е толку битен метод во светот на биологијата, многу истражувачки лаборатории на универзитетите и болниците ги имаат потребната опрема и персонал. Но, на пример, во САД само лабораториите што се контролирани од федералните агенции можат да обработуваат клинички примероци, а процесот на одобрување може да трае со месеци, пред сѐ зашто строго се регулира тестирањето, за да се избегнат евентуални лажни позитивни или лажни негативни резултати.
КАКО ФУНКЦИОНИРААТ ТЕСТОВИТЕ
Самиот тест со методот на ПЦР трае еден ден и за да се спроведе, мора да се достапни сите потребни реагенси. Сепак, недостигот од реагенси може да го зголеми периодот на чекање на резултатите со денови, па дури и со недели. Првиот чекор е собирање примерок. Со помош на стерилно меко пластично стапче, здравствените работници земаат брисеви од внатрешноста на носот или од задниот дел на грлото на пациентот. Целта е да се соберат материјали што неодамна се наоѓале во белите дробови, каде што се верува дека вирусот се реплицира. Потоа, стапчето се запечатува и се праќа до лабораторија за да се тестира. Во лабораторијата, првиот чекор е да се издвои РНК од другите материјали во примерокот што би го уништиле вирусниот генетски код. Ова се нарекува РНК-екстракција. Ако се прави рачно, процесот обично вклучува додавање хемикалии и центрифугирање на примерокот, така што се издвојува РНК. Постојат и машини за автоматизирање на процесот.
Откако ќе се прочисти РНК, следниот чекор е со обратна транскриптаза да се претвори во ДНК. Потоа, ДНК влегува во тест-епрувета заедно со т.н. зачетници, односно кратки фрагменти од нуклеинска киселина, кои служат како почетна точка при репликација на ДНК. Овие зачетници се дизајнирани да ги откријат и да се врзат за специфични сегменти од вирусниот геном. Со други зборови, тие треба да го препознаат и засилат само генетскиот материјал од вирусот. Сето ова се случува во ПЦР-машина, каде што се менуваат температурните циклуси. По 30-40 циклуси од процесот, една копија на ДНК се размножува на стотици милиони копии, а тоа е доволно количество за научниците да можат да почнат со детектирањето. Тие го прават тоа со флуоресцентна боја, која се додава во ПЦР-машината во време на фазата на засилување. Таа свети само во присуство на ДНК. Како што се зголемува бројот на копии на ДНК, така се зголемува и количеството на емитувана светлина. Специјален инструмент за мерење на светлината во ПЦР-машината потоа ги чита обрасците на флуоресценција за да се утврди кои примероци го имаат вирусот.
– Ако во примерокот има коронавирус, тогаш РНК ќе се транскрибира во ДНК и ќе се засили со флуоресцентен сигнал, што ќе каже дали тестот е позитивен или негативен – вели Мански.
ПРОТОКОЛИ ЗА ПОБРЗ РАЗВОЈ НА ТЕСТОВИ
Важно е да се напомене дека РТ-ПЦР не е само еден тест за еден вирус туку дека станува збор за метод за идентификување специфични генетски секвенци што се користат во универзитетските, трговските и јавните здравствени лаборатории во светот. Точните рецепти што научниците ги следат за да добијат доверливи резултати може да варираат во однос на комплетите за екстракција на РНК, ПЦР-машините или употребените зачетници. Овие рецепти уште се нарекуваат „протоколи“. Кога се појавува нова болест, како ковид-19, универзитетите, националните истражувачки институти и јавните здравствени организации обично се првите институции што создаваат протоколи за РТ-ПЦР.
Тие имаат лаборатории што може да произведат и да се справат со смртоносни нови патогени, што е клучно за развивањето какви било тестови. Штом овие агенции ќе создадат функционални тестови, тие може да се дистрибуираат во локалните јавни здравствени лаборатории и болници. Конечно, ако пандемијата трае подолго, трговските лаборатории и компаниите за дијагностицирање ќе произведат свои тестови.
Од почетокот на годината, веднаш откако кинеските истражувачи ја објавија првата целосна генетска секвенца на ковид-19, разни научни групи во светот почнаа да дизајнираат тестови и јавно да објавуваат протоколи за откривање на новиот коронавирус со методот РТ-ПЦР. Светската здравствена организација го објавува и обновува списокот на овие протоколи, заедно со разни упатства за најдобри практики.
