COVID-19 досі є реальною проблемою, великою загрозою – можливо, набагато більшою, ніж більшість інших відомих нам пандемій та епідемій.
Від моніторингу і виявлення потенційно інфікованого пацієнта до забезпечення статусу «вилікуваного» – аналітичний процес в значній мірі спирається на силу технології. Полімеразна ланцюгова реакція в реальному часі є найнадійнішою серед аналітичних технологій та широко використовується в більшості країн світу при моніторингу пацієнтів, які не мають симптомів, виявляють їх, або були інфіковані COVID-19.
Існує кілька способів тестування на COVID-19 – від вивчення вірусних антигенів і нуклеїнових кислот до виявлення специфічних антитіл в зразках крові пацієнтів. Кожен з цих підходів до тестування має свою переважну аналітичну технологію. Наприклад, тестування на виявлення вірусних антигенів, як правило, засноване на імуноаналізі, який демонструє високу чутливість і швидкий час виконання.
Однак завдяки значно більш високій чутливості в порівнянні з імуноаналізом кращим способом виявлення COVID-19 став метод ПЛР зі зворотною транскрипцією (ЗТ-ПЛР). Даний метод також може впливати на віруси, які виявляють антигенні зрушення.
Оскільки час виконання ОТ-ПЦР аналогічний імуноаналізу, ця технологія стала найпопулярнішим способом ідентифікації COVID-19. Альтернативою можуть стати методи, які демонструють рівну або кращу селективність, стабільність і пропускну здатність при досягненні аналогічної чутливості.
Одна з недавніх публікацій від доктора Ахілеша ПЕНД (клініка Майо, Рочестер, Міннесота) в MedRxiv описує унікальний підхід до побудови робочого процесу з виявлення SARS-CoV-2 в клінічних зразках за допомогою точного мас-спектрометра з високою роздільною здатністю (HRAM) Термо Scientific ™ Orbitrap ™ Exploris 480 Thermo Fisher, спектрометра рухливості іонів з асиметричною формою хвилі в сильному полі (FAIMS), а також мас-спектрометра для імунологічного обстеження (MSIA).
Предметом наукової роботи стало вивчення 363 залишкових зразка, зібраних в носоглотці пацієнтів, з відповідними клінічними результатами, отриманими за допомогою ЗТ-ПЛР. Дослідження доктора Пандея включали LC-MS аналіз інактивованого вірусу SARS-CoV-2 і рекомбінантних вірусних білків при виявленні і селектуванні критичних білків і пептидів. Після відбору оптимальні пептиди використовувалися для розробки аналізу цільового моніторингу паралельних реакцій (PRM) для характеристики і кількісної оцінки цільових пептидів.
Група дослідників продовжила розробку цільових аналізів за допомогою автоматичної пастки антитіл Thermo Scientific ™ MSIA ™. Група доктора Панді також використовувала інтерфейс Thermo Scientific ™ FAIMS Pro ™ (спектрометрія рухливості іонів з асиметричною формою хвилі в сильному полі) для подальшого підвищення чутливості виявлення PRM в робочому процесі. Оцінка зразків мазків з носоглотки за допомогою FAIM і без неї продемонструвала значно більш високе співвідношення сигнал / шум (S / N) для обраних пептидів з використанням FAIM. У звіті дослідників згадувалося про декілька таких пептидів, отриманих із зразків мазків з носоглотки, які демонструють високе вірусне навантаження.
Результати досліджень доктора Панді, як і аналогічні дослідження, які проводяться по всьому світу, не обов’язково представляють LC-MS як конкурента або більш досконалу технологію в порівнянні з ОТ-ПЦР. Як LC-MS вписується в парадигму тестування COVID-19? LC-MS є чудовою додатковою ортогональною технологією, яка може бути використана для зниження тиску на ОТ-ПЦР.
Крім того, як вказує робота доктора Пандея, LC-MS демонструє максимальну специфічність і чутливість, а вимірювання білково-пептидних маркерів є стабільним аналізом, який потребує додаткових запобіжних заходів при зберіганні зразків. LC-MS є більш прийнятною технологією для задоволення деяких критичних аналітичних вимог, особливо коли мова йде про щось настільки ж смертельне і загрозливе, як COVID-19.
«Перехід на LC-MS може бути складним», – часто можна почути від дослідників з такими аргументами як а) відсутність досвіду у дослідників і б) додатковий час для опрацювання методики, а також в) висока вартість тестування та необхідність залучення додаткових коштів для покупки обладнання для LC-MS і т.д.
Однак зараз настав час бути готовими до вирішення однієї з найсерйозніших проблем – порятунку людських життів. Точний мас-спектрометр з високою роздільною здатністю (LC-HRAM) може забезпечити підвищену точність отриманих даних, що, своєю чергою, призводить до більш ефективної діагностики, виявлення, лікування та профілактики COVID-19.
