Mokslas ir IT

2020.03.28 06:30

Biotechnologas paaiškino, kaip nustatomas koronavirusas ir kodėl reagentų gamyba Lietuvoje gali užtrukti

Patricija Kilminavičienė, LRT.lt2020.03.28 06:30

Sergančiųjų koronavirusu skaičiui Lietuvoje vis labiau augant ir siekiant identifikuoti visus viruso nešiotojus, viruso nustatymo testai šiuo metu – gyvybiškai būtina prekė. Pasauliniai biotechnologijų gigantai praneša, kad testų gali parūpinti šimtus tūkstančių per savaitę, tačiau Lietuvoje viskas vyksta daug lėčiau. Biotechnologas paaiškino, kodėl reagentų gamyba Lietuvoje užtrunka ir kaip nustatomas koronavirusas.

Galėtų gaminti ir Lietuvoje, bet užtruktų porą mėnesių

Kaip BNS sakė diagnostinio startuolio „Diagnolita“ įkūrėjas, biotechnologas Eugenijus Arvydas Janulaitis, koronavirusui diagnozuoti reikalingus reagentų tirpalus galima pagaminti ir Lietuvoje, tačiau jų testavimas užtruktų iki trijų mėnesių.

„Tą gali padaryti tiek kiti mokslininkai, tiek mes „Diagnolitoje“, jei kas prie mūsų prisijungtų – šaunu, mes nei garbės, nei pinigų neieškome, už dyką tą padarytume dėl tos bendros situacijos, kuri dabar yra. Tiesiog visas procesas testavimo, paruošimo užtruktų iki dviejų, gal trijų mėnesių“, – BNS sakė A. Janulaitis ir pridūrė, kad Lietuvoje diagnostikos srityje dirbančių mokslininkų kvalifikacijos visiškai užtenka.

Pasak A. Janulaičio, jei valstybė nuspręstų, kad tokia mokslininkų pagalba reikalinga, finansavimo klausimas galėtų kilti tik tuomet, kai reagentų tirpalus reikėtų pradėti gaminti masiškai.

Vis dėlto, užsienyje gyvenantys biotechnologai nesupranta, kodėl reagentų gamyba gali užtrukti net tris mėnesius.

Per savaitę gali pasiūlyti kelis šimtus tūkstančių reagentų

Šveicarijoje startuolį „Haelixa“ įkūręs lietuvis biotechnologas Gediminas Mikutis portalui LRT.lt sakė, jog jį stebina tai, kad Lietuva, kitaip nei užsienio šalys, reagentus koronaviruso testams ruošiasi gaminti net tris mėnesius. Jis pabrėžė, kad jo įmonė negamina reagentų Covid-19 analizei, tačiau maišo ir naudoja tokius pačius PCR reagentus DNR aptikti.

„Su draugais iš Lietuvos kalbėjome, kad kompanijos pasaulyje reagentus sumaišo ir pasiūlo per savaitę ar dvi, o štai Lietuvoje jų stygius ir geriausios Lietuvos biotechnologijų kompanijos sako, kad jiems bent tris mėnesius užimtų juos testuoti“, – LRT.lt portalui rašė G. Mikutis.

Pasak jo, Pasaulio sveikatos organizacija viešina protokolus, kaip tokius reagentus pasigaminti gali bet kuri laboratorija. Jis taip pat atkreipia dėmesį, kad artimiausios ligoninės aplink jo namus Šveicarijoje maišo reagentus pačios ir pagaminti keletą tūkstančių reagentų joms užima vos keletą valandų.

„Beveik kiekviena biotechnologijos kompanija tokius reagentus siūlo didžiuliais kiekiais. Dvi, ko gero, didžiausios PCR reagentų gamintojos, „Roche“ ir „Thermo Fisher“, siūlo kelis skirtingus būdus detektuoti virusą pagal kiekvienos šalies poreikius. Šios dvi kompanijos pradėjo gaminti testus per kelias savaites nuo projekto pradžios. Nereikia būti ir diagnostikos gigantu – daugybė mažų kompanijų pradėjo platinti komercinius reagentus per porą savaičių“, – aiškino biotechnologas ir pridūrė, kad pats nesiima vertinti, kodėl Lietuvos kompanijos ir laboratorijos nesiima spartesnių veiksmų.

G. Mikučio atsiųstose nuorodose į užsienio spaudą rašoma, kad medikų bendruomenė verčiasi per galvą siekdama parūpinti pasauliui kaip įmanoma daugiau molekulinių koronaviruso testų per kuo trumpesnį laiką.

Pavyzdžiui, šveicarų farmacijos kompanijos „Roche“ atstovai trečiadienį portalą „Wired“ patikino, kad kompanija turi 400 tūkst. testų, paruoštų eksportui, ir gali dar tiek pat pagaminti per savaitę. Savo ruožtu „Thermo Fisher“ atstovai teigė turintys 1,5 milijono testų, o jų tikslas – paruošti dar 5 milijonus per savaitę dar prieš prasidedant balandžio mėnesiui.

LRT.lt primena, kad kovo 20 d. Vyriausybė pasirašė koronaviruso nustatymo testų tiekimo sutartį su medicinos ir mokslui skirtos įrangos gamintoja „Thermo Fisher Scientific Baltics“. Kaip praneša BNS, sutarta dėl 100 tūkst. koronaviruso nustatymo testų, juos tikimasi gauti kitą savaitę.

Prieš tiekiant rinkai, reagentus reikia tikrinti

Biotechnologas Arvydas Janulaitis portalui LRT.lt teigė, kad yra du būdai pasiekti, kad diagnostinės laboratorijos galėtų teikti paslaugas. Vienas – pirkti diagnostinius rinkinius, kurių rodiklius garantuoja gamintojas. Kitas būdas yra vadinamasis laboratorijoje sukurtas metodas.

Surenkami reagentai, padaromi jų tirpalai, nustatomos kuriamo metodo analitinės ir diagnostinės charakteristikos. Gavus duomenis bei jų pagrindu licenciją, pradedama teikti paslauga. Jis atkreipia dėmesį, kad jiems sukurti analitiškai ir kliniškai validuotą testą, tinkamą nustatyti prostatos vėžiui iš šlapimo, užtruko pusantrų metų.

„Diagnolita“ šiuo metu pradėjo laboratorijoje sukurto metodo, skirto pandeminio koronaviruso varianto RNR nustatymui, vystymą. Kam to reikia, kai vien Europoje diagnostinių kompanijų, turinčių teisę tiekti rinkinius, skirtus tam tikslui, skaičius greit pasieks 20? Dėl visa ko. Kompanijų daug, o rinkinius kažkaip vis sunku gauti. Džiaugsimės, jei viskas susitvarkys ir mūsų paslaugų neprireiks“, – aiškino A. Janulaitis.

Anot jo, net jeigu ir išeitų sumaišyti reagentus pagal Pasaulio sveikatos organizacijos nurodymus, reikia laiko patikrinti, ar jie tikrai nustato virusą. A. Janulaitis tikina, kad nėra taip, jog sumaišius reagentus galima iškart eiti tikrinti žmones, ar jie neserga koronavirusu.

Pasak jo, Pasaulio sveikatos organizacija yra paskelbusi kritinius komponentus viruso nustatymo testui, tačiau labai svarbios yra pradmenų sekos, o kitos kompanijos neatskleidžia, kokius pradmenis jos naudoja. Todėl lietuvių bendrovėms reikia tai išsiaiškinti pačioms.

„Šios savaitės gale tikriausiai turėsime jau visus specifiką užtikrinančius reagentus ir visa kita, sakykim, kad mums pavyko. Bet mes dar negalime teikti paslaugos, nes dar reikia pasitikrinti visokius statistinius duomenis analitiniame lygyje. Paprastai iškart nepavyksta arba gali būti taip, kad rinkoje esančio testo rodikliai yra geresni. Tai negali tokio testo siūlyti rinkai“, – teigė A. Janulaitis.

Perkami ne reagentai, o mėginių skaičius

Portalui LRT.lt biotechnologas teigė, kad viešoje erdvėje dažnai pasitaiko pasisakymų, kad Lietuva įsigijo tam tikrą skaičių reagentų. Anot jo, perkami ne reagentai, o tam tikras skaičius mėginių, kuriais bus galima patikrinti užsikrėtusius arba neužsikrėtusius asmenis.

Diagnostiniame teste reagentų yra kelios dešimtys. Jie dažniausiai būna išskirstyti į maždaug 5 mėgintuvėlius, tačiau, prieš pradedant reakciją, būna sujungiami į kelis reakcijos mišinius, skirtus viruso RNR testavimui.

A. Janulaitis pabrėžė, kad testų nereikėtų painioti su reagentais, nes vienas testas yra vienas ištirtas biologinis mėginys. Tam yra naudojama daug reagentų. Kitaip tariant, reagentai yra įvairių cheminių ir biologinių junginių, kurie tam tikroje kombinacijoje užtikrina virusinės RNR padauginimą ir nustatymą, visuma. Testas yra reagentų visumos panaudojimas vienam potencialiam užkratui nustatyti.

Kaip nustatomas koronavirusas?

LRT.lt paprašė A. Janulaičio paaiškinti, kaip nustatomas koronavirusas.

Koronavirusas nustatomas keliais etapais. Pirmuoju etapu paimamas biologinis pavyzdys – tepinėlis iš nosiaryklės. Tuomet atskiriamas viruso RNR ir AT-PGR metodu nustatomas RNR molekulių skaičius. AT – atvirkštinė transkripcija, o PGR – polimerazinė grandininė reakcija.

Kaip pabrėžia A. Janulaitis, viruso RNR nustatymo metodas turi būti specifinis – nustatyti tik dabartinę pandemiją sukėlusio Covid-19 RNR. Koronaviruso atmainų pasaulyje yra labai daug, todėl jų RNR sekos turi gana didelių panašumų, tačiau jų fone yra ir skirtumų. Būtent tie skirtumai ir panaudojami, kad būtų nustatytas Covid-19.

Imant tepinėlį iš nosiaryklės kartu paimama ir didelė sankaupa įvairių žmoguje gyvenančių organizmų RNR. „Mes turime mikrobiomą, pas mus labai daug kas gyvena – ir ant odos, ir burnoje, ir t. t. Ta pašalinė RNR neturi būti klaidingai detektuojama naudojamu metodu, čia vienas iš svarbiausių momentų siekiant užtikrinti specifiškumą“, – pabrėžė A. Janulaitis.

Kokiomis priemonėmis skirtumai panaudojami specifinėms Covid-19 RNR sekoms atpažinti ir padauginti, schematiškai pavaizduota iliustracijoje.

„Nukleino rūgščių „siūlas“ (vienspiralė grandinė) sudarytas iš 4 bazių: adenino – sutrumpintai A, timidino – T (DNR atveju) ir uracilo – U (RNR atveju), citozino – C ir guanino – G, sujungtų RNR atveju per ribozę ir fosfatą. Vienspiralės nukleino rūgščių grandinės turi išskirtinę savybę atpažinti viena kitos komplementarias nukleotidų sekas ir susijungti tokiose vietose nestipriais ryšiais, taip sudarydamos dvigubą grandinę. Tie nestiprūs ryšiai gali būti suardyti aukštesnėje temperatūroje ir grandinės atsiskiria.Vietoje dvispiralės molekulės tirpale turėsime dvi atskiras vienspirales. Tai ir išnaudojama PGR reakcijos metu, cikliškai kaitaliojant temperatūras pasiekiama vienspiralizuotų DNR molekulių kopijų susijungimas žemesnėje temperatūroje. Vėl pakėlus temperatūrą iki maždaug 90 laipsnių, jos išlydomos ir ciklai kartojami.

Susintetinama DNR kopija, komplementari pasirinktam RNR rajonui. Ji ir panaudojama PGR reakcijoje kartu su dviejų pradmenų pora. Dauginimas vyksta ciklais. Dvispiralių molekulių skaičius kiekvieno ciklo metu padvigubėja. Todėl tas nustatymo metodas yra labai jautrus. Prie aukšto pasiekiamo jautrumo prisideda ir tai, kad DNR kiekio nustatymui naudojami fluorescenciniai zondai“, – kalbėjo A. Janulaitis.

Kaupiantis viruso DNR fragmentams, fluorescencijos signalas intensyvėja. Kai signalas perkopia slenkstinę ribą, fiksuojamas teigiamas rezultatas – žmogus užsikrėtė koronavirusu.