Учёные раскрыли секрет бактериального иммунитета, который ляжет в основу сверхточных тестов.
Группа химиков из Университета штата Юта (США) совершила открытие, способное перевернуть подход к диагностике вирусных инфекций. Исследователи во главе с Райаном Джексоном, адъюнкт-профессором имени Р. Гоута Хансена, обнаружили уникальные свойства малоизученной бактериальной иммунной системы CRISPR-Cas12a3. Это открывает путь к созданию единого теста, который с высокой точностью сможет выявлять у пациента сразу несколько респираторных инфекций: COVID-19, грипп и респираторно-синцитиальный вирус (РСВ).
CRISPR — не только «генетические ножницы», но и «умный скальпель»
CRISPR (с английского — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) — это своеобразная иммунная система бактерий, позволяющая им распознавать и уничтожать генетический материал вторгшихся вирусов. Самый известный её компонент, белок Cas9, действует как «молекулярные ножницы», разрезая ДНК вируса. Однако команда Джексона сосредоточилась на изучении других белков этого семейства — Cas12a2 и Cas12a3.
Ключевое отличие Cas12a3, которое удалось обнаружить докторанту Кадину Кросби и магистранту Бамиделе Филани, заключается в его мишени и избирательности. Вместо атаки на ДНК, этот белок нацеливается на особый тип рибонуклеиновой кислоты (РНК) — транспортную РНК (тРНК). тРНК — это критически важная «деталя» молекулярной машины клетки, отвечающая за производство белков. Без неё вирус не может размножаться.
Как работает новый механизм и в чём его преимущество?
Когда белок Cas12a3 активируется, он не разрушает всю клетку целиком, как это делает его «собрат» Cas12a2. Вместо этого он действует с хирургической точностью: отрезает специфический участок («хвост») у транспортных РНК вируса. Это мгновенно останавливает производство вирусных белков и, следовательно, размножение патогена, при этом ДНК самой клетки-хозяина остаётся нетронутой.
«Мы считаем, что способность остановить вторгшийся патоген, не меняя ДНК, может стать терапевтическим прорывом», — поясняет Райан Джексон.
Именно эта высокая точность в распознавании и «обезвреживании» специфических молекул РНК вируса и легла в основу идеи нового диагностического инструмента. Учёные предполагают, что систему на основе Cas12a3 можно настроить так, чтобы она активировалась и сигнализировала о наличии в образце пациента строго определённых РНК-последовательностей, характерных для вирусов COVID-19, гриппа или РСВ.
От открытия до клиники: что это значит для медицины будущего?
Исследование, поддержанное семьей Р. Гоута Хансена и Национальными институтами здоровья США, носит фундаментальный характер. Однако его практические перспективы очевидны. В будущем на его основе могут быть созданы:
Единый экспресс-тест: Одна процедура для дифференциальной диагностики нескольких респираторных инфекций, что ускорит постановку точного диагноза.
Высокая точность: Система нацелена на консервативные и специфичные участки вирусного генома, что снижает риск ошибок.
Безопасность: Механизм работы исключает вмешательство в геном человека, что делает технологию потенциально более безопасной.
Работа велась в сотрудничестве с европейскими учёными из ряда авторитетных институтов, включая Институт инфекционных исследований имени Гельмгольца (Германия) и Ягеллонский университет (Польша). Это подчёркивает международное значение открытия для молекулярной биологии и диагностической медицины.
Автор статьи: Издание «МЕДИК»
«МЕДИК» Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) от 17.03.2025г. ЭЛ №ФС77-89146. Сайт издания: https://medik.press