APTASENSOR DETECTEERT EBOLA BINNEN ÉÉN UUR EN MET ÉÉN DRUPPELTJE BLOED

mei 2021 Zorginnovatie Dominique Vrouwenvelder

Met behulp van één drupje bloed, binnen één uur weten of een patiënt Ebola bij zich draagt. Het is mogelijk met behulp van een nieuwe techniek gebaseerd op aptasensoren die is doorontwikkeld door een groep Amerikaanse onderzoekers. Dr. Soma Banerjee presenteerde hun bevindingen tijdens het virtuele ‘Experimental Biology’ congres dat plaatsvond van 27 tot 30 april.

Ebola is een van de dodelijkste virussen, wat resulteert in een overlijdenspersentage van 90%. Een snelle diagnose is nodig voor de opsporing en isolatie van geïnfecteerde personen om verspreiding te voorkomen. Uitbraken doen zich echter meestal voor in afgelegen gebieden in Afrika, waardoor bloedmonsters voor analyse naar verafgelegen laboratoria moeten worden vervoerd. Er bestaan weliswaar alternatieve methoden, maar die zijn vaak moeilijk af te lezen door personeel met beschermende kleding aan of vereisen speciale opslagomstandigheden. Dit leidt tot vertragingen bij het identificeren van een nieuwe uitbraak waardoor het virus zich kan verspreiden.

Onderzoekersvan de Universiteit van Iowa, de Iowa State University en het National Center for Biotechnology Information werkten samen voor de ontwikkeling van een ebola-sensor.

APTASENSOR

De ebola-sensor is gebaseerd op DNA-aptameren. Dat zijn korte, enkelstrengs DNA-moleculen die zich selectief binden aan een specifiek doelwit. Om ebola te detecteren, identificeerden de onderzoekers aptameren die zich binden aan het oplosbare glycoproteïne van het ebolavirus. Dit glycoproteïne is aanwezig in het bloed van geïnfecteerde personen, zelfs al tijdens de vroege stadia van de infectie. Met behulp van slechts één druppeltje bloed kan een ebola-infectie al worden aangetoond.

De onderzoekers gebruikten de ebola-specifieke aptameren op een draagbare nanoporeuze aluminiumoxidesensor. Hiermee waren zij in staat om ebola-glycoproteïnen aan te tonen in serummonsters van ebola-geïnfecteerde makaken. De sensor had een vergelijkbaar resultaat met de ‘enzyme-linked immunosorbent assay’ (ELISA) antigeentest die nu als standaard wordt gebruikt voor eboladetectie. Het voordeel van een aptasensor ten opzichte van antigeentesten is onder andere dat ze geen immuunreactie aanwakkeren. Ook denatureren aptameren niet onder hoge temperaturen.

ANDERE VIRUSSEN

“Zodra ons apparaat volledig is geoptimaliseerd voor het detecteren van ebola, zijn we van plan om een multiplex-versie te ontwikkelen die meerdere tests kan uitvoeren en andere virussen en microben kan detecteren, allemaal uit één druppel bloed,” aldus Banerjee tegen Eurekalert.

Door andere aptameren te identificeren kan deze techniek ook worden gebruikt om bijvoorbeeld COVID-19 en andere soortgelijke virussen te detecteren. De onderzoekers zijn nu bezig om de testtijd van een uur verder te verkorten zonder de nauwkeurigheid in gevaar te brengen. Ze willen de sensor ook gebruiksvriendelijker maken, zodat de resultaten door personeel zonder speciale opleiding kunnen worden gelezen.

Referenties

  1. Banerjee S, Hoinka J, Gosai A, et al. DNA Aptamers for Early Detection of Ebolavirus. Gepresenteerd tijdens Experimental Biology 2021; abstract R2931
  2. Researchers design sensor for fast, inexpensive on-site Ebola detection. EurekAlert! Geraadpleegd op 12-05-2021 via: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/eb-rds041621.php
X