Похоже, у нас появилась собственная оригинальная система экспресс-тестирования коронавируса, которая может составить конкуренцию импортным аналогам. О сути и перспективах этой разработки рассказал в Facebook сам автор - Болат Султанкулов, генетик и биолог, победитель проекта «100 новых лиц Казахстана».
Как и многие современные учёные, Болат Султанкулов довольно успешно совмещает исследовательскую деятельность с научным предпринимательством. После завершения обучения по программе «Болашак», Болат Мухтарович занимался технологиями регенерации живой ткани. Был также одним из создателей сыворотки для восстановления кожи на основе факторов роста, выделяемых стволовыми клетками.
Суть открытия молодого учёного состоит в том, что новая система экспресс-тестирования умеет определять именно коронавирус, а не антитела, которые образовались в организме человека после инфицирования.
Антитела, как мы помним, это белки, возникающие в нашем организме в ответ на инфекцию или просто случайно оказавшийся в крови чужой белок. Именно по особенностям того или иного антитела можно определить характер угрозы, и даже выявить точный вид атакующего вируса.
Анализы на основе определения антител в своё время составили конкуренцию крайне дорогостоящим ПЦР-тестам. Вы наверняка знакомы с процессом забора образцов для теста: у человека берут мазок из ротовой полости. Но главная проблема в том, что методы сильно разняться по заявленной эффективности и срокам тестирования.
Как показал реальный опыт, ПЦР трудно назвать оперативным и точным методом для выявления вирусных инфекций. Особенно ПЦР начинает “грешить” при небольшом количестве фрагментов вируса, либо когда пациент обследуется на поздних стадиях заболевания. Что уж говорить о сроках выдачи анализа, которые могут составить дни и даже недели!
Да, справедливости ради, надо сказать, что этот метод когда-то совершил переворот в генной диагностике, породив совершенно новые дисциплины, включая и знаменитую палеогенетику.
Но, как и в случае с любым хорошим инструментом, нужно ясно осознавать границы его применения. Дело в том, что полимеразную цепную реакцию (ПЦР, PCR) изобрели в 80-х годах, когда в научном мире царило стойкое убеждение, что изучение строения ДНК живых существ ограничено хрупкостью и недолговечностью самой генетической молекулы.
В момент гибели живого организма, ДНК разрушается уже в первые часы, а через считанные недели и вовсе превращается в груду малопригодных для изучения фрагментов. Поэтому в основе ПЦР лежит идея переноса изучаемого фрагмента ДНК в искусственную среду и многократное удвоение определённого участка при помощи ферментов.
Только научившись многократно копировать или сращивать фрагменты ДНК, учёные, наконец, смогли использовать новый метод для решения огромного числа научных и даже прикладных задач. Включая, конечно, и секвенирование, то есть выстраивание непрерывных участков генома организма в присущей ему последовательности.
Но даже на этом пути было совершенно много ошибок, когда из-за загрязнения ДНК посторонним материалом, учёные часто строили невероятные гипотезы. Например, объявляли в серьёзных научных журналах об открытии генома древних бактерий, хотя на самом деле ошибочно исследовали вполне современный генетический материал.
Так что, определённый скепсис в научных кругах относительно точности метода ПЦР в диагностике самых мельчайших подобий живой материи - вирусов, обострившийся в период пандемии, является, по всей видимости, одним из закономерных проявлений эволюции самого научного инструментария, и неизбежных дискуссий вокруг него.
Так вот, возвращаясь к разработке Султанкулова: наш отечественный метод использует новаторский подход, основанный не на поиске "капризных" иммуноглобулинов, а непосредственном изучении так называемых "шипов", с помощью которых вирус воздействует на клетки — рецептор-связывающими доменами (Receptor-bindingdomain, или RBD).
Если и существуют антитела, наиболее эффективные против коронавируса, то это именно антиRBD-антитела, которые не дают вирусу и клетке соединиться своими рецепторами.
Как говорит сам исследователь, в разработке этой системы ему помогал буквально весь мир: образцы антител ему прислали из Швейцарии, поддержали коллеги из США, активно помог родной Национальный центр биотехнологии.
Интересен и сам процесс тестирования, который не требует участия квалифицированного персонала или оборудования. Это привычная экспресс-полоска, напоминающая измеритель уровня сахара в крови. С помощью такой простой диагностики пациент может самостоятельно за 15 минут получить ответ о наличии или отсутствии коронавируса в организме.
Как отмечает разработчик, казахстанский тест опережает зарубежные аналоги не только по скорости выявления, но и по времени инфицирования человека. Например, широко известная методика диагностики COVID-19 от американской фармацевтической корпорации Abbott наиболее действенна через 14 и более дней с момента появления симптомов заболевания.
Согласитесь, этот срок часто является просто неприемлемым в условиях пандемии. Зато чувствительность нашей экспресс-системы позволяет выявлять вирус в первые 7 дней после наступления первых симптомов!
Конечно, для допуска на рынок экспресс-тест Султанкулова пройдёт целую череду проверок, но ради получения столь оперативного инструмента диагностики можно и потерпеть.
Стоит ещё добавить, что казахстанские исследователи с самых первых дней пандемии довольно активно подключились к изучению и поиску идей лечения коронавируса. Например, в июле 2020 года молекулярные биологи и генетики, в числе которых был и молодой Болат Султанкулов, выступили с обширными заявлениями и докладами, в которых строили гипотезы и методы борьбы с новой инфекцией.
Мухтар Садыков, выпускник Школы Медицины Назарбаев Университета, получивший PhD в Саудовской Аравии, совместно с коллегами выявил и описал одну из мутаций тогда ещё SARS-CoV-2, который мы позже узнаем в образе привычного коронавируса.
Вирусолог Юрий Ким, PhD-докторант университета Джорджа Мэйсона, во время пандемии работал в лаборатории, создающей экспресс-тесты для выявления вируса ВИЧ-1, а затем приступил к исследованию COVID-19.
Надеемся, что экспресс-тест система Султанкулова будет не последней отечественной разработкой, и о работе казахстанских микробиологов мы ещё услышим много интересного. Благо существуют научные площадки, подробно освещающие их деятельность: Национальный центр биотехнологии, Young Researchers Alliance, Фонд Социального Развития Nazarbayev University.
