Imec začíná s vývojem testu na SARS-CoV-2, který má identifikovat pozitivní případy a potvrdit do méně než pěti minut, zda je někdo nakažlivý

Imec, celosvětově vedoucí výzkumné a inovační centrum pro nanoelektroniku a digitální technologie, oznámilo, že zahájilo vývoj průlomového testu na SARS-CoV-2. Na rozdíl od současných přístupů (s krevními, slinnými nebo výtěrovými vzorky z nosohltanu) nový test identifikuje částice viru SARS-CoV-2 ve vydechovaném vzduchu osoby. Řešení slibuje přesnou identifikaci nakaženého jedince za méně než pět minut. To umožní rychlejší, jednodušší, pohodlnější a rozsáhlejší testování – což je klíčové pro včasné zvládnutí epidemií a současně omezení jejich ekonomických a sociálních dopadů. Pro klinické ověření řešení spolupracuje Imec s univerzitní nemocnicí UZ Leuven. Do léta 2021 chce Imec otestovat funkční prototyp na letišti v Bruselu.

Letos se jasně ukázalo, že viry jsou schopny tvrdě udeřit a obrátit životy lidí naruby. Abychom minimalizovali dopady epidemií a pandemií na naše zdraví, společnost a ekonomiku, musí být vlády a odborníci schopni rychle a přesně odhadnout, jak se virus šíří. Současné diagnostické nástroje na SARS-CoV-2 však mají určitá omezení.

Nejcitlivějším a nejspolehlivějším nástrojem je dnes test polymerázové řetězové reakce (PCR), který dokáže v odebraném vzorku z nosohltanu detekovat genetický materiál viru. Nevýhodou tohoto nástroje je, že odběr musí provádět vyškolený zdravotnický personál a samotný proces je pro mnoho lidí velmi nepříjemný. Navíc je test s dobou zpracování (v klinické laboratoři) přibližně dva dny.

Další alternativou je rychlý antigenní test, který je kvůli své složitosti méně spolehlivý. Serologický test (používající krevní vzorek) je sice rychlejší a levnější než PCR, ale dokáže pouze zjistit, zda osoba vyvinula protilátky po kontaktu s virem.

"Zatímco každý z těchto testů může poskytnout indicie o aktuální nebo minulé infekci, žádný z nich nedokáže určit, do jaké míry je člověk stále schopen virus přenášet na jiné. Proto jsme začali vyvíjet test, který za méně než pět minut ukáže, zda někdo nosí virus SARS-CoV-2 a zda je s vysokou pravděpodobností nakažlivý. Abychom toho dosáhli, náš systém hledá částice viru SARS-CoV-2 ve vydechovaném vzduchu osoby, protože výzkum ukazuje, že dýchací částice jsou hlavní cestou přenosu viru," říká Peter Peumans, CTO pro zdravotnické technologie v Imec. "V pozitivních výsledcích našich klinických studií náš nástroj zpřístupní testování na SARS-CoV-2, bude rychlejší, jednodušší, pohodlnější a umožní ho na větším rozsahu. Navíc navrhujeme, aby náš test byl flexibilní a zvládal i přenos dalších virů a bakterií, které se šíří prostřednictvím vydechovaných částic – jako je chřipka, RSV nebo tuberkulóza."

Microbiolog a člen poradního výboru Evropské komise pro COVID-19, profesor Peter Piot, to potvrzuje: "Je nyní jasné, že virus se přenáší i před příznaky prostřednictvím vydechovaných částic. Test na SARS-CoV-2 z výdechového vzorku ve spojení s ultra rychlou molekulární analýzou by změnil scénář, protože by umožnil včasné odhalení osob, které virus nejpravděpodobněji přenášejí. Vzhledem k tomu, že výdechový vzorek je ve srovnání s výtěry nebo slinami méně invazivní, umožnil by častější testování a rychlejší návrat k normálu."

Řešení od Imec sestává z odběrového zařízení a analyzační jednotky, které jsou oba vyvinuty na míru týmem výzkumníků Imec. Výzkumníci věnují velkou pozornost právě odběrovému zařízení, jež funguje jako sběrač aerosolů (a virových částic) a podporuje kvantitativní vysokorychlostní real-time (RT-q) PCR funkčnost řešení.

"Spojení těchto funkcí pomocí tradičních technologií by bylo extrémně obtížné. Díky naší inovační schopnosti v oblasti křemíku jsme však vyvinuli čip, který efektivně zvládne obojí. Jeho PCR komory v křemíkovém mikroobjemu nabízejí tisíce impaktérů, které zachytí virusové částice, zatímco jeho výkonná RT-qPCR funkčnost zkracuje dobu PCR z 50 na 5 minut. Důležité je také to, že standardní křemíková technologie používaná při výrobě tohoto čipu umožňuje hromadnou výrobu za nízké náklady," vysvětluje Peumans.

"Díky grantu ve výši 2 milionů eur, který poskytla vlámská vláda, jsme měli skvělý start," říká Luc Van den hove, CEO Imec. "Rychlost, s jakou tento test uvedeme na trh, bude silně závislá na správné finanční podpoře. V očekávání zapojení dalších investorů se Imec rozhodlo předběžně investovat potřebné prostředky jako součást našeho příspěvku k celosvětovému boji proti COVID-19."

"Těší nás spolupracovat s Imec na tomto vzrušujícím novém projektu," říká profesorka Katrien Lagrou, vedoucí molekulárně diagnostického laboratoře UZ Leuven. "Nejenže poskytneme komplexní klinickou podporu při validaci testu, ale také podpoříme vývoj díky našim znalostem v oblasti PCR diagnostiky, které jsme v UZ Leuven budovali přes 20 let. Nový test by mohl být velmi široce využíván. "Také pro první screening potenciálně nakažených pacientů nebo zdravotnického personálu v nemocnicích bude takový rychlý test s výdechovým proudem velmi cenný," potvrzuje Prof. Lagrou.

Po vývoji základní technologie provedou experti z univerzitní nemocnice UZ Leuven společně s Imecem rozsáhlou klinickou studii. Do léta 2021 chtějí vědci otestovat funkční prototyp na letišti v Bruselu, aby zajistili, že finální řešení splní všechny požadavky nutné k bezpečnému a pohodlnému cestování a setkávání lidí. "Jsme přesvědčeni, že testy na letišti v Bruselu budou klíčovým prvkem pro oživení leteckého průmyslu," říká Arnaud Feist, generální ředitel Brussels Airport Company. "Vytvoření bezpečného prostředí pro naše cestující je pro nás nejvyšší prioritou, a v tomto kontextu je pro nás nezbytné spoléhat na rychlé a spolehlivé testy.