Технологията е създадена, за да види какъв би бил имунният отговор и има потенциала да се превърне в ключов инструмент за подготовка срещу бъдещи пандемии.
Чипът е разработен в лабораторията на проф. Рои Бар-Цив в първите месеци на пандемията от КОВИД 19 - период, в който учените по целия свят се опитваха да разберат какво представлява новия вирус. Екипът осъзнал, че експериментални инструменти, първоначално създадени за фундаментални научни изследвания, могат да бъдат адаптирани за спешни нужди на общественото здраве.
"По време на пандемията разбрахме, че инструментите, разработени в нашата лаборатория, могат да бъдат използвани за изследване на вируси и да имат незабавно значение на практика", каза проф. Бар-Цив.
По традиционния метод установяването кои антитела разпознават даден вирус изисква създаването на вирусни протеини един по един и тестването им с човешки албумин - процес, който може да отнеме дни или дори седмици. Някои лаборатории използват микрофлуидни системи, за да ускорят анализа, но изискват прецизен механичен контрол.
Новият чип преодолява тези ограничения. Вместо предварително произведени протеини, той синтезира вирусните протеини директно върху силициевата си повърхност. Всяка зона на чипа съдържа отпечатана ДНК-инструкция за създаването на конкретен вирусен протеин или негов фрагмент. След добавяне на биохимична смес, която позволява синтеза на белтъци, чипът едновременно произвежда десетки вирусни антигени - без нужда от живи клетки или сложно оборудване.
С по-малко от капка кръв учените могат да наблюдават как антителата се свързват поотделно с всеки антиген. Това позволява да се изгради индивидуален "имунен отпечатък", който показва не само дали антителата са налични, но и колко силно взаимодействат с различни части на вируса.
За да тестват системата, учените са анализирали кръвни проби от хора, преболедували КОВИД, и са сравнили резултатите със стандартни тестове. Чипът успял да засече антитела, които понякога остават незабелязани при традиционните методи. Проучването показало и значителни разлики в имунния отговор при отделните хора, включително в реакцията на антителата към различни варианти на коронавируса.
"Ако утре се появи нов вирус, можем веднага да използваме неговата генетична последователност, да създадем протеините му върху чипа и да тестваме антителата. Това е изключително мощен инструмент за превенция и готовност", подчертава проф. Бар-Цив.
В момента изследователската група работи съвместно с медицинския център "Шеба", за да проследява имунния отговор във времето при хора, преболедували КОВИД. Според Института "Вайцман" комбинирането на тези данни с медицинската история на пациентите може да подпомогне разработването на по-точно насочени ваксини и терапии. Екипът проучва и възможността за използване на модели с изкуствен интелект заедно с чипа, с цел ускоряване на създаването и тестването на изкуствено разработени антитела.
(Тази информация се разпространява по споразумение между БТА и ТПС)