Le professeur de bio-ingénierie et doyen du Grainger College of Engineering, Rashid Bashir, a dirigé une équipe de chercheurs dans un projet qui a abouti à de nouvelles technologies qui offrent une détection rapide et très sensible de bactéries multi-résistantes et d'autres agents pathogènes à de faibles concentrations.
Cette recherche a été présentée dans un article du Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique (PNA).
Les chercheurs ont conçu un test basé sur CRISPR qui détecte rapidement les faibles niveaux de matériel génétique pathogène dans le sang. Cela se fait sans avoir besoin d'une amplification d'acide nucléique.
Dans les tests de diagnostic basés sur CRISPR / CAS, les ARN guides se lient à l'ADN ou à l'ARN pathogène, déclenchant des enzymes CAS pour devenir actifs et cliver les acides nucléiques rapporteurs qui fluorescent lorsqu'ils sont clivés. Cependant, la technique unique basée sur CRISPR ne détecte pas les agents pathogènes à faible niveaux sans étape de préamplification.
L'équipe de Bashir a créé un test de diagnostic basé sur CRISPR qui contourne cette étape d'amplification en combinant deux unités CRISPR / CAS dans un complexe appelé CRISPR-cascade. Une unité contient un ARN guide spécifique d'un acide nucléique de pathogène de choix et d'une protéine CAS. Lorsque le CAS clive les acides nucléiques spécialement conçus qui sont ajoutés au système, les parties des acides nucléiques sont libres de se lier et d'activer un deuxième CRISPR / CAS, déclenchant une boucle de rétroaction positive qui se traduit par un rapport signal / bruit élevé.
Le test a démontré une sensibilité sans précédent. Il a également détecté l'ADN de Staphylococcus aureus multi-médicaments multiples sans amplification préalable à des concentrations qui étaient des ordres de grandeur inférieurs à la limite d'un test en utilisant un seul CAS. Le test a fourni un simple résultat « oui / non » pour la présence d'un agent pathogène dans des échantillons enrichie avec quatre agents pathogènes de la circulation sanguine courants.
Les chercheurs ont déclaré que ces résultats pourraient être utilisés pour développer des tests de diagnostic très sensibles basés sur CRISPR qui peuvent détecter les agents pathogènes en minutes sans amplification de l'acide nucléique.
