Imec megkezdi egy SARS-CoV-2 teszt fejlesztését, hogy azonosítsa a pozitív eseteket, és kevesebb mint öt perc alatt megerősítse, hogy valaki fertőző-e

Imec, egy világszerte vezető kutatási és innovációs központ a nanoelektronika és digitális technológiák terén, bejelentette, hogy megkezdte egy úttörő SARS-CoV-2 teszt fejlesztését. A jelenlegi megközelítésekkel (vér, nyál vagy orr-garat tampon) szemben az új teszt a kilélegzett levegőben azonosítja a SARS-CoV-2 vírus részecskéit. A megoldás ígérete, hogy kevesebb mint öt perc alatt pontosan azonosítja a fertőző eseteket. Ez gyorsabb, egyszerűbb, kényelmesebb és széleskörűbb tesztelést tesz lehetővé – ami alapvető feltétele annak, hogy a járványokat sokkal korábban kezeljük, miközben gazdasági és társadalmi hatásukat is mérsékeljük. A megoldás klinikai validálásához az imec az UZ Leuven egyetemi kórházzal működik együtt. 2021 nyaráig az imec egy működőképes prototípust kíván tesztelni a brüsszeli repülőtéren.

Ebben az évben világossá vált, hogy a vírusok képesek keményen csapni és megfordítani az emberek életét. Annak érdekében, hogy a járványok és pandémiák hatását a lehető legkisebbre csökkentsük az egészségünkre, társadalmunkra és gazdaságunkra, a kormányoknak és szakértőknek gyorsan és pontosan kell tudniuk felmérni, hogyan terjed egy vírus. A SARS-CoV-2 diagnosztikai eszközei azonban néhány korlátozással rendelkeznek.

A legérzékenyebb és legmegbízhatóbb eszköz ma a polimeráz-láncreakciós (PCR) teszt, amellyel a vírus genetikai anyaga kimutatható egy orr-garat mintából. Ennek az eszköznek az hátránya, hogy képzett orvosi személyzetnek kell a mintát levennie, és a folyamatot sokan rendkívül kellemetlennek tartják. Emellett a teszt feldolgozása klinikai laboratóriumban körülbelül két napot vesz igénybe.

Egy másik alternatíva, a gyors antigén-teszt, kevésbé megbízható a komplexitása miatt. Végül a szerológiai teszt (amely vérmintát használ) gyorsabb és olcsóbb, mint a PCR-teszt, de csak akkor mutatja ki, hogy valaki antitesteket fejlesztett ki, miután kapcsolatba került a vírussal.

"Bár mindegyik teszt jelezhet aktuális vagy korábbi fertőzést, egyik sem képes megállapítani, hogy mennyire képes valaki még átadni a vírust másoknak. Ezért kezdtünk el egy olyan teszt fejlesztését, amely kevesebb mint öt perc alatt megmutatja, hogy valaki hordozza-e a SARS-CoV-2 vírust, és hogy nagy valószínűséggel fertőző-e. Ennek eléréséhez megoldásunk a személy kilélegzett levegőjében keres SARS-CoV-2 vírus részecskéket, mivel a kutatások azt mutatják, hogy a légzési részecskék a vírus főátviteli módja" – mondja Peter Peumans, az imec egészségügyi technológiákért felelős CTO-ja. "Pozitív eredmények esetén klinikai vizsgálatainkban eszközünk egyszerűbbé, gyorsabbá, kényelmesebbé és sokkal szélesebb körben alkalmazhatóvá teszi a SARS-CoV-2 teszteket. Emellett úgy tervezzük a tesztet, hogy rugalmasan kezelje a más vírusok és kórokozók, például influenza, RSV és tuberkulózis által terjesztett részecskéket is."

Peter Piot, mikrobiológus és az Európai Bizottság COVID-19 tanácsadó testületének tagja megerősíti: "Most már világos, hogy a vírus pre-symptomatikus módon is átadható kilélegzett részecskéken keresztül. Egy SARS-CoV-2 teszt a légzési mintából, ultrarövid molekuláris elemzéssel megváltoztatná a helyzetet, mivel lehetővé tenné azok időben történő felismerését, akik a legvalószínűbben átadhatják a vírust. Mivel a légzési minta sokkal kevésbé invazív, mint a tampon vagy a nyál, gyakrabban lehetne tesztelni, és gyorsabban visszatérnénk a normális élethez."

Az imec megoldása egy mintagyűjtőből és egy elemző egységből áll, amelyeket mind az imec kutatói személyre szabottan fejlesztettek ki. A kutatók nagy részét a mintagyűjtőre összpontosítják, amely aeroszol- (és vírusrészecske-) gyűjtőként működik, és támogatja a megoldás kvantitatív, nagy sebességű valós idejű (RT-q) PCR funkcióját.

"Ezeknek a feladatoknak a hagyományos technológiákkal való egyesítése rendkívül nehéz lenne. De az szilícium-alapú innovációnknak köszönhetően kifejlesztettünk egy olyan chipet, amely mindkettőt hatékonyan el tudja látni. A szilícium mikroméretű kavitásai több ezer impaktort kínálnak, amivel a vírusrészecskéket elfoghatjuk, miközben a hatékony RT-qPCR funkciója a PCR időtartamát 50-ről 5 percre csökkenti. Fontos, hogy a chip gyártásához használt szilíciumtechnológia tömeggyártást tesz lehetővé alacsony költségek mellett" – magyarázza Peumans.

"Egy 2 millió eurós támogatásnak köszönhetően, amelyet a flamand kormány biztosított, gyorsan elindultunk" – mondja Luc Van den hove, az imec vezérigazgatója. "Végső soron a teszt piacra vitele gyorsasága nagyban múlik a megfelelő pénzügyi támogatáson. A további befektetők részvételére számítva az imec úgy döntött, hogy a szükséges forrásokat már most előre befekteti a globális COVID-19 elleni küzdelem részeként."

"Örömmel működünk együtt az imeccel ebben az izgalmas új fejlesztésben" – mondja Professor Katrien Lagrou, az UZ Leuven molekuláris diagnosztikai laboratóriumának vezetője. "Nemcsak átfogó klinikai támogatást nyújtunk a teszt validálásában, hanem a PCR-diagnosztikai know-how segítségével támogatjuk a fejlesztést, amit több mint 20 éve építünk az UZ Leuven-en. Az új teszt nagyon széles körben alkalmazható lehet. "Egy első SARS-CoV-2 szűréshez, például potenciálisan fertőző betegek vagy egészségügyi személyzet esetében kórházakban, ez a gyors teszt a kilélegzett levegő áramlásával nagyon értékes lehet" – erősíti meg Prof. Lagrou.

A technológia fejlesztése után az UZ Leuven szakértői közösen fogják végrehajtani egy átfogó klinikai vizsgálatot az imeccel. 2021 nyaráig a kutatók egy működőképes prototípust kívánnak tesztelni a brüsszeli repülőtéren, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a végleges megoldás megfelel minden elvárásnak, amelyek szükségesek ahhoz, hogy az emberek biztonságosan és kényelmesen utazhassanak és találkozhassanak újra. "Biztosak vagyunk benne, hogy a brüsszeli repülőtéri tesztek kulcsfontosságúak lesznek a légi közlekedési szektor helyreállításában" – mondja Arnaud Feist, a Brussels Airport Company vezérigazgatója. "A biztonságos környezet kialakítása utasaink számára elsőrendű számunkra, és ebben elengedhetetlen, hogy gyors és megbízható tesztekre támaszkodjunk.