Schnellere MPOX-Tests durch CRISPR

Mpox ist eine seltene Viruserkrankung, die durch körperlichen Kontakt zwischen Menschen übertragen wird. Derzeit sind für Tests auf MPOX Laborgeräte erforderlich und es kann einige Stunden dauern, bis die Testergebnisse vorliegen. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch auf eine Möglichkeit für schnellere Tests hin, die bald in jeder Klinik durchgeführt werden könnten.

Md. Ahasan Ahamed, ein von Weihua Guan betreuter Doktorand an der Pennsylvania State University, präsentiert diese Forschung auf der 68. Jahrestagung der Biophysical Society, die vom 10. bis 14. Februar 2024 in Philadelphia, Pennsylvania, stattfindet.

Obwohl die Symptome von MPOX im Allgemeinen mild sind und Fieber, Hautausschlag und geschwollene Lymphknoten aufweisen, können schwere Fälle auftreten, die ärztliche Hilfe erfordern. Da die Krankheit ansteckend ist, sind Tests wichtig, damit Menschen mit der Krankheit isoliert werden können, bis die Symptome abgeklungen sind oder angemessene medizinische Versorgung in Anspruch genommen werden kann.

Um einen schnelleren Test zu entwickeln, verwendeten die Forscher CRISPR, die mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Gen-Editing-Technologie. Seit 2017 haben Wissenschaftler die Anwendung der CRISPR-Technologie von der Genbearbeitung auf molekulardiagnostische Techniken ausgeweitet.

Für diese Studie erstellte Ahamed eine genetische Sequenz in Kombination mit einem Reporter, um gezielt auf das MPOX-Virus abzuzielen. Dann bindet eine programmierbare CRISPR-RNA sowohl an das Ziel als auch an ein Protein namens Cas12a, und zusammen spaltet CRISPR/Cas12a den Reporter, um Fragmente unterschiedlicher Größe zu erzeugen. Anschließend können die Forscher die Nanoporen-Sensortechnologie verwenden, um die Fragmente dieser Reporter zu analysieren und so einen schnellen und genauen Test bereitzustellen, der erkennt, ob MPox in der Probe vorhanden ist oder nicht.

Das Team bestätigte, dass der von ihnen entwickelte Test spezifisch für Mpoxen ist – als sie Proben des Kuhpockenvirus, eines nahen Verwandten von Mpoxen, testeten, zeigte der Test kein positives Ergebnis.

Der gesamte Prozess geht schnell: „Insgesamt dauert es 32 bis 55 Minuten, um das Ziel zu erkennen, je nach Viruslast“, sagte Ahamed, was viel schneller ist, als es derzeit dauert, um in einem Labor mit der PCR-Methode auf MPox zu testen.

Die Forscher planen, diese Nanoporentechnologie zur Entwicklung von Tests für andere Krankheitserreger einzusetzen, sodass eine Probe mithilfe eines tragbaren Geräts auf mehrere Ziele getestet werden kann. Und obwohl die Technologie derzeit nicht kommerziell erhältlich ist, hofft Ahamed, bald ein Gerät zu entwickeln, das diese Art von Krankheitserregertests allgemein verfügbar machen könnte.