Nytt sidoflödestest Vigilant är billigare, enklare att använda och lika tillförlitlig som det nuvarande PCR-testet i guldstandard för att diagnostisera SARS-CoV-2-infektion.

Ett SARS-CoV-2 lateralt flödestest som kombinerar två bakteriella enzymer med genetiska sekvenser och ett par sonder är billigare och enklare att använda än PCR-tester samtidigt som det ger jämförbart tillförlitliga resultat. Kallas Vigilant och designades på KAUST, testet kan upptäcka mycket små mängder viralt RNA i ett prov.

"Flera typer av laterala flödestester är för närvarande tillgängliga eller under forskning för att detektera SARS-CoV-2, " säger KAUST doktorand Tin Marsic. "Beroende på hur de fungerar, de har alla nackdelar, inklusive att upptäcka viruset bara flera dagar efter infektion eller producera falskt positiva och falskt negativa resultat." PCR-tester, som utförs i laboratorier, ger mer tillförlitliga resultat men är dyra och kräver sofistikerad utrustning och kunnig personal.

"Vigilant kan utföras i icke-laboratoriemiljöer och är betydligt billigare och enklare att använda än PCR-tester, säger Marsic.

Det första kritiska steget av Vigilant-plattformen involverar en teknik som kallas omvänd transkription-rekombinaspolymerasamplifiering (RT-RPA) för att göra många kopior av en specifik region på SARS-CoV-2-genomet, om det finns i en persons näs- och halsprov. PCR-tester amplifierar också virala gensekvenser i prover men involverar att proverna genomgår flera hög- och lågtemperaturcykler. RT-RPA kan göras i rumstemperatur med mycket billigare och lättanvänd utrustning.

Alla SARS-CoV-2 amplifierade gener i produkten av denna process är märkta med en molekyl som kallas biotin, läggs sedan till ett provrör innehållande KAUSTs specialdesignade detektionskomplex.

Detta komplex är bildat av två enzymer. I ena änden, ett bakteriellt enzym som heter Cas9 är konjugerat med en RNA-guide som bara känner igen och fäster till motsvarande SARS-CoV-2-gensekvens. I andra änden, ett annat bakteriellt enzym som kallas VirD2 är fäst till en fluorescensmärkt nukleotidsekvens.

Droppar från reaktionen mellan komplexet och RT-RPA-produkten läggs sedan till en testremsa för lateralt flöde impregnerad med ett biotinigenkännande protein som kallas streptavidin i ena änden och en fluorescerande sond-igenkännande antikropp i den andra. Om provet innehåller SARS-CoV-2-gensekvenser, de kommer att ha bundit sig till VirD2-Cas9-komplexet. Ett positivt resultat uppstår när två synliga linjer visas. Den första raden är där biotin på SARS-CoV-2-amplikonet binder till streptavidin. Den andra raden är där den fluorescerande taggen på den andra änden av komplexet fäster till remsan antikropp. Ett negativt resultat visas endast som en enda linje orsakad av den fluorescerande taggen som binder till antikroppen.

"Vi arbetar nu med att göra vår Vigilant-plattform mer användarvänlig genom att koppla den med en ännu enklare förstärkningsteknik, " säger KAUST bioingenjör Magdy Mahfouz, som ledde forskningen. "Vi arbetar också med att ta fram andra effektiva och snabba diagnostiska tester som kan detektera nukleinsyror för att möjliggöra testning på vårdplatsen för patogener, inklusive virus och sjukdomsmarkörer."