Influenza Chip può aiutare Future Combat epidemie, pandemie

Giugno 12, 2016 Admin Salute 0 2
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I test del mese scorso sulla nuova tecnologia dal Centers for Disease Control and Prevention di Atlanta hanno mostrato il CU-Boulder Flu chip in grado di determinare il make-up genetico di tipi e sottotipi di virus influenzale in circa 11 ore, ha detto CU-Boulder professor Kathy Rowlen del dipartimento di chimica e biochimica. Gli attuali metodi per la caratterizzazione sottotipi influenzali che infettano i pazienti prendono circa quattro giorni.

Il Flu Chip dovrebbe essere in largo uso nei laboratori entro un anno, ha detto Rowlen, che ha guidato il CU-Boulder sforzo di ricerca di due anni.




Rowlen, che sta lavorando allo sviluppo Flu Chip con CU-Boulder chimica professor Robert Kuchta e un team di ricercatori post-dottorato e studenti, ha detto che stanno conferire con tecnologia Transfer Office del CU e il piano per rendere le sequenze genetiche di influenza Chip liberamente disponibili per i ricercatori interessati .

Attualmente ci sono meno di 200 strutture in tutto il mondo che forniscono dettagliata analisi ceppo di influenza, ha detto Rowlen. Identificazione del ceppo è fondamentale per il monitoraggio ceppi emergenti e nel determinare quali ceppi di influenza sono più probabilità di infettare le persone l'anno successivo al fine di sviluppare, vaccini preventivi annuali, ha detto.

"Questa nuova tecnologia dovrebbe contribuire a fornire una migliore sorveglianza dell'influenza globale, rendendo più facile per più laboratori di identificare rapidamente i ceppi influenzali gravi, che a loro volta possono aiutare le autorità sanitarie per arginare potenziali epidemie di influenza e anche pandemie", Rowlen detto.

Il chip, che può essere configurato per verificare tutti i ceppi noti di virus influenzali, nonché nuovi ceppi varianti, è stato valutato per tre sottotipi principali di influenza nel test ottobre CDC - l'influenza aviaria H5N1, e due dei umana più comune tipi di influenza in tutto il mondo a inverni recenti, H1N1 e H3N2. Il chip è stato più del 90 per cento accurate e verrà testato nuovamente "fianco a fianco" con i metodi di coltura influenza-virus standard per precisione e velocità del CDC sede di Atlanta il mese prossimo.

"Questa è stata la prima volta una versione del Flu Chip è stato testato al di fuori del nostro laboratorio, e ha superato le nostre aspettative", ha detto. La tecnologia è stata sviluppata con una sovvenzione di 2 milioni, di cinque anni al CU dell'Istituto Nazionale di Malattie Infettive.

Il Flu Chip si inserisce su un vetrino da microscopio e contiene una serie di punti microscopici, Rowlen detto. Bit genetiche di informazioni che sono gratuiti per note, i ceppi di influenza individuali "macchiati" robot in una matrice, in cui ogni riga di tre punti contiene una specifica sequenza di DNA "cattura". Ciascun punto è di circa un centesimo di un pollice di diametro. Il microarray viene quindi immerso in un lavaggio di frammenti genici influenzali ottenuti dal fluido di un individuo infetto.

Frammenti di RNA del liquido infetto legano a specifici segmenti di DNA sul microarray come una chiave in una serratura, che indica sia una partita e che la firma virus è presente, ha detto. L'RNA viene poi catturato etichettato con un'altra sequenza gratuita che contiene anche un colorante fluorescente, e tali "colpi" accende come un flipper quando il chip viene inserito in uno scanner laser.

Il Flu Chip anche dovrebbe essere in grado di riconoscere le mutazioni che si potrebbero verificare in aviario H5N1 influenza, che è stato diffuso rapidamente da uccello a uccello in Asia, Russia e parte dell'Europa, ha detto Kuchta. Mentre il virus aviario non ora diffonde efficacemente da persona a persona, i funzionari della sanità mondiale temono il ceppo si mutare e diventare trasmissibile tra gli esseri umani, magari innescando una pandemia mondiale.

"Se un insolito superfici sottotipo di influenza che ha caratteristiche di entrambi i tipi di influenza aviaria e umana, abbiamo potuto rilevare rapidamente con questa tecnologia", ha detto Kuchta.

Standard tecniche di coltura di laboratorio da parte del CDC e che attualmente prendono quattro giorni per cinque giorni per stabilire ceppi influenzali che affliggono i pazienti, ha detto Kuchta. Mentre i test commerciali come test rapido antigene in grado di rilevare l'influenza in meno di un'ora, nessuno fornisce informazioni genetiche su vari sottotipi di influenza, ha detto.

Rowlen ha detto che nel giro di pochi anni, la tecnologia potrebbe essere ridimensionato per adattarsi a un dispositivo portatile portatile delle dimensioni di un telefono cellulare o PDA e presa in aree remote in tutto il mondo per testare ceppi letali di influenza.

"Siamo in grado di rendere più piccolo e abbastanza semplice da tenere in zone rurali in luoghi come il Congo, Cambogia e Indonesia, che possono mancare strutture di laboratorio", ha detto. "Uno dei nostri obiettivi è stato quello di rispondere alle esigenze dei paesi in via di sviluppo, fornendo un poco costoso, kit per il test sul campo portatile per malattie respiratorie per l'Organizzazione Mondiale della Sanità per lo screening globale della malattia respiratoria."

Kuchta ha detto che il team spera di ridurre il processo di identificazione del virus 11 ore. "Ora stiamo cercando modi per amplificare il segnale fluorescente dopo la cattura del RNA sul microarray, che potrebbe ridurre il tempo di identificazione di solo un paio di ore", ha detto.

Rowlen ha detto che il Flu Chip potrebbe anche svolgere un ruolo significativo in allertare funzionari del governo ad un virus influenzale "ingegnerizzato" derivante dal terrorismo.

Uragano Katrina visualizzata la vulnerabilità degli Stati Uniti per le catastrofi naturali, ha detto. "Una pandemia di influenza è inevitabile in quanto il virus muta continuamente e si sviluppa naturalmente da uccelli migratori. Se questo anno o 10 anni da oggi, è importante essere preparati per un tale evento."

La maggior parte degli esperti concordano sul fatto che i preparativi per una pandemia di influenza includono l'identificazione precoce, lo sviluppo di vaccini, l'ampia disponibilità di prodotti farmaceutici e di pianificazione per possibili eventi di quarantena locale. Durante la pandemia "influenza spagnola" del 1918-1919, tra 20 milioni e 40 milioni di persone sono morte di influenza in meno di un anno e si stima che un quinto della popolazione mondiale si infettò.

Il chip influenza potrebbe anche essere usato per testare rapidamente per il virus dell'influenza aviaria a grandi aziende agricole di uccelli a distanza in Asia, Europa e Russia, ha detto Kuchta. Il chip potrebbe anche essere facilmente riconfigurato per utilizzare per la sorveglianza globale dei virus RNA, compreso SARS, il morbillo, l'HIV e l'epatite C, i ricercatori hanno detto.

Gli altri membri del team di Chip influenza includono CU-Boulder ricercatori postdottorato Erica Dawson, Daniela dankbar, Martin Mehlman e Chad Moore, studenti laureati James Smagala e Michael Townsend e laurea Amy Reppert. Il gruppo ha lavorato al progetto con CDC Influenza Branch Direttore Dr. Nancy Cox e CDC ricercatore Catherine Smith.


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