Подсветить LAMP-ой
Я окончил магистратуру института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ по направлению «Микробиология и биотехнология», что позволило мне получить работу в Красноярском филиале Центра гематологии. Здесь вместе с коллегами начал работу над методом экспресс-диагностики клещевых боррелиозов с помощью реакции LAMP (Loop-mediated isothermal amplification of DNA, в переводе на русский — петлевая изотермическая амплификация ДНК).
Дело в том, что одна из главных проблем с клещевым боррелиозом (другое название — болезнь Лайма) связана с его диагностикой на ранних стадиях развития болезни. Ведь чем раньше можно начать лечение, тем больше будет шансов избежать перехода болезни в хроническую форму.
Сегодня существует прямой метод обнаружения боррелий в крови на ранней стадии развития инфекции. Это ПЦР-диагностика — детекция бактериальной ДНК с помощью полимеразной цепной реакции. Однако простые варианты этого метода недостаточно чувствительны, а высокочувствительные, основанные на комбинации ПЦР и масс-спектрометрии, слишком сложны и дороги для применения в клинике.
ПЦР сегодня — это «золотой стандарт», но мы хотим создать метод, который будет проще, доступнее и при этом не будет уступать в точности. Сам по себе метод LAMP не является нашей уникальной разработкой — он был описан японским ученым Цугунори Нотоми еще в 2000-м году, но в России его используют для диагностики других заболеваний, мы же первыми взяли его на вооружение для выявления бореллии — это бактерия, спирохета, которая находится в желудке у клеща и является возбудителем заболевания. Это особенно актуально, учитывая распространенность боррелиоза в России и в Красноярском крае.
Проще и дешевле
Цена проведения ПЦР анализа по-прежнему остается довольно высокой: один экспериментальный анализ стоит около 1 $, а использование сертифицированных реагентов для медицинской диагностики может повысить цену до 5−10 $. Наш метод позволит сократить расходы на анализ минимум в два раза.
Кроме того, для проведения исследований с помощью метода LAMP не требуется дорогое клинико-диагностическое оборудование. Для сравнения, амплификатор (термоциклер, ПЦР-машина) — прибор, обеспечивающий периодическое охлаждение и нагревание пробирок, обычно с точностью не менее 0,1 °C с детекцией результата в режиме реального времени, без которого невозможно провести ПЦР анализ, стоит около одного миллиона рублей.
Метод LAMP позволяет проводить реакцию при постоянной температуре — 60 ℃ и анализировать продукт реакции по внешнему виду смеси. Таким образом, отпадает необходимость в термоциклере, достаточно термостата (проще говоря, водяной бани), или даже термопакета. Термостат сегодня можно приобрести всего за 20 тыс. рублей.
Еще одно преимущество LAMP в том, что он позволяет использовать в качестве исходного материала для анализа кровь укушенного человека, а не только биоматериал, полученный из клеща, и в этом случае мы можем провести анализ без выделения ДНК.
Для геолога и лесника
Тел.: +7 (391) 201-77-77
Сайт: kritbi.ru
Соцсети: vk.com/kritbi_krsk
Цель работы нашей команды (всего нас трое) — разработка готового набора реагентов для экспресс-диагностики клещевых боррелиозов с помощью реакции LAMP. Такой набор без особых затрат сможет приобрести даже небольшая, скромно оснащенная лаборатория. Если набор реагентов (без учета оборудования для анализа) для ПЦР-диагностики стоит около 3 тыс. рублей, то наш набор — в два раза дешевле.
Благодаря участию в проекте «Умник» (в Красноярском крае конкурс проводит Красноярский региональный инновационно-технологический бизнес-инкубатор — прим. ред.), о котором я узнал от своего руководителя, мы получили грант в размере 500 тыс. рублей — этих средств хватит для разработки упомянутого набора — по плану на это отводится два года. Наша работа осуществляется благодаря сотрудничеству с ФБУЗ Центра гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае и ФБУН Омского научно-исследовательского института природно-очаговых инфекций Роспотребнадзора.
В будущем с помощью метода LAMP и аналогичного набора мы планируем выявлять не только возбудителя боррелиоза, но и клещевого энцефалита. Еще одно перспективное направление работы в рамках нашего проекта — разработка компактного переносного устройства для экспресс-диагностики боррелиоза в полевых условиях. Например, лесник или геолог в глухой тайге с помощью такого тестера сможет самостоятельно поместить клеща в специальное малогабаритное устройство и через 30-40 минут получить результат.
Как принять участие в программе «УМНИК»
По всем вопросам, касающимся участия в программе «УМНИК», подачи заявки и получения консультаций, можно обращаться в проектный офис Красноярского регионального инновационно-технологического бизнес-инкубатора: Юлия Грибанова — начальник проектного офиса, тел. (391) 201-77-77, почта gub@kritbi.ru. Группа программы в VK: vk.com/umnikras.
Богдан Богданов специально для Newslab
