Imec rozpoczyna rozwój testu na SARS-CoV-2, aby zidentyfikować pozytywne przypadki i potwierdzić w mniej niż pięć minut, czy ktoś jest zaraźliwy

Imec, światowy lider w dziedzinie badań i innowacji w zakresie nanoelektroniki i technologii cyfrowych, ogłosił, że rozpoczął prace nad opracowaniem przełomowego testu na SARS-CoV-2. W przeciwieństwie do obecnych metod (z użyciem krwi, śliny lub wymazu z nosa i gardła), nowy test będzie identyfikował cząsteczki wirusa SARS-CoV-2 w wydychanym powietrzu danej osoby. Rozwiązanie to obiecuje precyzyjne wykrycie zakażonego w mniej niż pięć minut. To umożliwi szybsze, prostsze, wygodniejsze i bardziej rozbudowane testy – co jest kluczowe dla wcześniejszego opanowania epidemii i ograniczenia jej skutków gospodarczych i społecznych. W celu klinicznej walidacji rozwiązania, Imec współpracuje z Uniwersyteckim Szpitalem UZ Leuven. Do lata 2021 roku Imec planuje przetestować funkcjonalny prototyp na lotnisku w Brukseli.

W tym roku wyraźnie dało się zauważyć, że wirusy potrafią uderzyć z dużą siłą i wywrócić życie ludzi do góry nogami. Aby minimalizować wpływ epidemii i pandemii na nasze zdrowie, społeczeństwo i gospodarkę, rządy i eksperci muszą być w stanie szybko i precyzyjnie ocenić, jak rozprzestrzenia się wirus. Obecne narzędzia diagnostyczne dla SARS-CoV-2 mają jednak pewne ograniczenia.

Najbardziej czułym i wiarygodnym narzędziem jest dziś test PCR (reakcja łańcuchowa polimerazy), który pozwala wykryć materiał genetyczny wirusa w próbce z nosa i gardła. Wadą tego narzędzia jest konieczność pobrania wymazu przez wykwalifikowany personel medyczny, a sam proces jest dla wielu bardzo nieprzyjemny. Ponadto, test ten wiąże się z czasem oczekiwania na wyniki (około dwóch dni w laboratorium klinicznym).

Inną alternatywą jest szybki test antygenowy, który jest mniej wiarygodny ze względu na swoją złożoność. Ostatecznie, test serologiczny (używający próbki krwi) jest szybszy i tańszy niż PCR, ale wykrywa jedynie, czy dana osoba wyprodukowała przeciwciała po kontakcie z wirusem.

"Chociaż każdy z tych testów może wskazywać na obecną lub wcześniejszą infekcję, żaden z nich nie może określić, w jakim stopniu dana osoba nadal może przenosić wirusa. Dlatego rozpoczęliśmy prace nad testem, który w mniej niż pięć minut pokaże, czy ktoś nosi wirusa SARS-CoV-2 i czy z dużym prawdopodobieństwem jest zaraźliwy. Aby to osiągnąć, nasza metoda poszukuje cząsteczek wirusa SARS-CoV-2 w wydychanym powietrzu, ponieważ badania pokazują, że cząsteczki oddechowe są głównym sposobem przenoszenia wirusa" – mówi Peter Peumans, CTO ds. technologii zdrowotnych w Imec. "Po pozytywnych wynikach w naszych badaniach klinicznych, nasze narzędzie uczyni testy na SARS-CoV-2 prostszymi, szybszymi, wygodniejszymi i możliwymi na dużą skalę. Co więcej, projektujemy nasz test tak, aby mógł elastycznie radzić sobie z rosnącą liczbą innych wirusów i patogenów rozprzestrzeniających się przez cząsteczki wydychane – takich jak grypa, RSV czy gruźlica".

Profesor Peter Piot, mikrobiolog i członek Rady Doradczej Komisji Europejskiej ds. COVID-19, potwierdza: "Obecnie jasne jest, że wirus przenosi się prądem oddechowym już w fazie przedobjawowej. Test na SARS-CoV-2 na podstawie próbki powietrza oddechowego, połączony z ultraszybką analizą molekularną, zmieniłby scenariusz, umożliwiając wczesne wykrycie osób najbardziej prawdopodobnie przenoszących wirusa. Ponieważ próbka oddechowa jest znacznie mniej inwazyjna niż wymaz czy ślina, umożliwiłoby to częstsze testy i szybszy powrót do normalności".

Rozwiązanie Imec składa się z próbnikа i jednostki analitycznej, które są opracowywane na zamówienie przez naukowców z Imec. Naukowcy skupiają dużą część swojej uwagi na próbniku, który działa jako zbiornik aerozolowy (i cząsteczek wirusa) i wspiera funkcję wysokowydajnego, szybkiego PCR w czasie rzeczywistym (RT-qPCR) w ramach rozwiązania.

"Połączenie tych zadań za pomocą tradycyjnych technologii byłoby niezwykle trudne. Jednak dzięki naszej innowacyjności w zakresie technologii krzemowej, opracowaliśmy chip, który skutecznie łączy obie funkcje. Jego komory PCR w mikrostrukturze krzemowej oferują tysiące impaktorów, które mogą wychwytywać cząsteczki wirusa, podczas gdy jego wydajna funkcja RT-qPCR skraca czas trwania PCR z 50 do 5 minut. Co ważne, standardowa technologia krzemowa używana do produkcji tego chipa pozwala na masową produkcję przy niskich kosztach" – wyjaśnia Peumans.

"Dzięki dotacji w wysokości 2 milionów euro, przyznanej przez rząd flamandzki, udało nam się rozpocząć produkcję na szeroką skalę" – mówi Luc Van den hove, CEO Imec. "Ostatecznie, szybkość, z jaką będziemy mogli wprowadzić ten test na rynek, będzie mocno zależała od odpowiedniego wsparcia finansowego. W oczekiwaniu na zaangażowanie kolejnych inwestorów, Imec zdecydowało się zainwestować potrzebne środki jako część naszego wkładu w globalną walkę z COVID-19."

"Cieszymy się, że możemy współpracować z Imec przy tym ekscytującym nowym projekcie" – mówi profesor Katrien Lagrou, kierowniczka laboratorium diagnostyki molekularnej w UZ Leuven. "Nie tylko zapewnimy wsparcie kliniczne w zakresie walidacji testu, ale także wesprzemy rozwój dzięki naszej wiedzy w zakresie diagnostyki PCR, którą budujemy od ponad 20 lat w UZ Leuven. Nowy test może być szeroko stosowany. Również do wstępnego przesiewu potencjalnie zaraźliwych pacjentów lub personelu medycznego w szpitalach, taki szybki test na podstawie oddechu byłby bardzo cenny" – potwierdza prof. Lagrou.

Po opracowaniu technologii podstawowej, eksperci z Uniwersyteckiego Szpitala UZ Leuven wspólnie z Imec przeprowadzą szeroko zakrojoną badanie kliniczne. Do lata 2021 roku naukowcy planują przetestować funkcjonalny prototyp na lotnisku w Brukseli, aby upewnić się, że ostateczne rozwiązanie spełnia wszystkie wymagania niezbędne do bezpiecznego i wygodnego podróżowania oraz spotkań. "Jesteśmy przekonani, że testy na lotnisku w Brukseli będą kluczowym elementem powrotu do normalności w sektorze lotniczym" – mówi Arnaud Feist, CEO Brussels Airport Company. "Stworzenie bezpiecznego środowiska dla naszych pasażerów jest dla nas najwyższym priorytetem, a w tym kontekście nieodzowne jest poleganie na szybkich i wiarygodnych testach.