MAAE rozosiela zariadenia na testovanie v boji proti pandémii: Ako fungujú?

Zariadenia využívajú techniku ​​s názvom polymerázová reťazová reakcia v reálnom čase, známu aj pod skratkou RT - PCR. Vďaka svojim špecifikám dokáže odhaliť koronavírus oveľa rýchlejšie než ostatné metódy. Ako je to možné?

0
122
Ako funguje metóda RT - PCR v reálnom čase?
Ako pracuje technika RT - PCR v reálnom čase s koronavírusom?

Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu (MAAE) rozoslala prvú dávku testovacích súprav do viac ako 40 krajín. Umožní im tak používať jadrovú techniku​​ na rýchlu detekciu koronavírusu, ktorý spôsobuje ochorenie COVID-19. MAAE 1. apríla 2020 uviedla, že táto pomoc je súčasťou jej reakcie na žiadosti o podporu z približne 90 členských štátov pri kontrole rastúceho počtu infekcií na celom svete.

Desiatky laboratórií v Afrike, Ázii, Európe, Latinskej Amerike a Karibiku dostanú diagnostické prístroje a zariadenia na urýchlenie vnútroštátneho testovania, ktoré je rozhodujúce pri zvládnutí ohniska. Dostanú tiež prostriedky osobnej ochrany a laboratórne skrinky na bezpečnú analýzu vzoriek.

MAAE využíva svoje vlastné zdroje a mimorozpočtové financovanie na núdzovú pomoc v rámci programu Covid-19. Členské štáty doteraz na tento účel oznámili vyčlenené finančné príspevky v sume viac ako 9,5 milióna Eur.

 

Pozrite si tento príspevok na Instagrame

 

Príspevok, ktorý zdieľa IAEA (@iaeaorg),

Prvá časť dodávok v hodnote približne 4 milióny Eur pomôže krajinám používať techniku ​​známu ako reverzná transkripcia – polymerázová reťazová reakcia v reálnom čase (RT-PCR). Ide o najcitlivejšiu techniku dostupnú na detekciu vírusov. Keďže sa vírus, ktorý spôsobuje chorobu COVID-19, šíri do celého sveta, MAAE sa v spolupráci s Organizáciou OSN pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) rozhodla ponúknuť svoju podporu a odborné znalosti.

Ako funguje RT – PCR a čo má spoločné s jadrovou technológiou?

RT – PCR v reálnom čase je metóda získaná z jadra na detekciu prítomnosti špecifického genetického materiálu z akéhokoľvek patogénu vrátane vírusu. Pôvodne táto metóda používala rádioaktívne izotopové markery na detekciu cielených genetických materiálov, no následné rafinovanie viedlo k nahradeniu izotopového značenia špeciálnymi markermi, najčastejšie fluorescenčnými farbivami.

Vďaka tejto technike môžu vedci vidieť výsledky takmer okamžite, zatiaľ čo proces stále pokračuje; konvenčná RT – PCR poskytuje výsledky iba na konci. Zatiaľ čo RT – PCR v reálnom čase je v súčasnosti najrozšírenejšou metódou na detekciu koronavírusov, mnohé krajiny stále potrebujú podporu pri nastavovaní a používaní tejto techniky.

Ako vyzerá vírus a z akého genetického materiálu je vytvorený?

Vírus je mikroskopický balík genetického materiálu obklopený molekulárnou obálkou. Genetickým materiálom môže byť buď DNA alebo RNA.

DNA je dvojreťazcová molekula, ktorá sa nachádza vo všetkých organizmoch, ako sú zvieratá, rastliny a vírusy, a je držiteľom genetického kódu alebo plánu, ako sa tieto organizmy vyrábajú a vyvíjajú.

RNA je vo všeobecnosti jednovláknová molekula, ktorá kopíruje, prepisuje a prenáša časti genetického kódu na proteíny, takže môžu syntetizovať a vykonávať funkcie, ktoré udržujú organizmy nažive a vyvíjajú sa. Existujú rôzne variácie RNA, ktoré kopírujú, prepisujú a prenášajú.

Niektoré vírusy, ako aj koronavírus, obsahujú iba RNA, čo znamená, že sa množia a prežívajú v infiltrácii zdravých buniek. Akonáhle je bunka vo vnútri druhej bunky, používa svoj vlastný genetický kód na prevzatie kontroly a na „preprogramovanie“ buniek tak, aby sa stali výrobcami vírusov.

Ako pracuje RT – PCR v reálnom čase pri detekcii koronavírusu?

Vzorka sa odoberá z častí tela, kde sa koronavírus zhromažďuje, napríklad z nosa alebo krku osoby. Na vzorku sa pôsobí niekoľkými chemickými roztokmi, ktoré odstraňujú látky, ako sú proteíny a tuky a extrahuje sa iba RNA prítomná vo vzorke. Extrahovaná RNA je zmesou vlastného genetického materiálu osoby a, ak je prítomná, RNA koronavírusu.

Následne je reverzne transkribovaná na DNA pomocou špecifického enzýmu. Vedci potom pridajú ďalšie krátke fragmenty DNA, ktoré sú komplementárne k špecifickým častiam transkribovanej vírusovej DNA. Zmes sa potom umiestni do RT – PCR stroja. Stroj cykluje cez teploty, ktoré zahrievajú a ochladzujú zmes, aby vyvolali špecifické chemické reakcie, ktoré vytvárajú nové identické kópie cieľových častí vírusovej DNA. Cyklus sa opakuje znovu a znovu, aby sa pokračovalo v kopírovaní cieľových častí vírusovej DNA. Každý cyklus zdvojnásobí predchádzajúcu sumu: dve kópie sa stanú štyrmi, štyri kópie sa stanú ôsmimi atď. Štandardné nastavenie RT – PCR v reálnom čase zvyčajne prechádza 35 cyklov, čo znamená, že na konci procesu sa vytvorí z každého vlákna vírusu prítomného vo vzorke približne 35 miliárd nových kópií rezov vírusovej DNA.

 

Pozrite si tento príspevok na Instagrame

 

Príspevok, ktorý zdieľa IAEA (@iaeaorg),

Pri vytváraní kópií sekcií vírusovej DNA sa pripájajú k vláknam markerové štítky. Tie uvoľňujú fluorescenčné farbivo, ktoré je zmerané počítačom a prezentované v reálnom čase na obrazovke. Počítač sleduje množstvo fluorescencie vo vzorke po každom cykle. Ak množstvo presiahne určitú úroveň fluorescencie, potvrdí to prítomnosť vírusu. Vedci tiež monitorujú, koľko cyklov trvá na dosiahnutie tejto úrovne, aby bolo možné odhadnúť závažnosť infekcie: čím menej cyklov, tým závažnejšia je vírusová infekcia.

Prečo používať metódu RT – PCR v reálnom čase?

Táto technika je vysoko citlivá a špecifická a môže poskytnúť spoľahlivú diagnózu do 3 hodín, pričom v laboratóriách to trvá zvyčajne 6 až 8 hodín. Má nižší potenciál kontaminácie alebo chýb, keďže celý proces sa môže vykonať v uzavretej skúmavke. Ide o najpresnejšiu dostupnú metódu detekcie koronavírusu.

MAAE v spolupráci s FAO vyškolila a vybavila na používanie tejto metódy odborníkov z celého sveta. Technika je známa aj v diagnostikovaní iných chorôb, ako sú Ebola, Zika, MERS-Cov, SARS-Cov1 a ďalšie závažné choroby zoonóz a zvierat. Zoonotické choroby sú choroby zvierat, ktoré môžu tiež infikovať ľudí.