CrisprZyme: neuer CRISPR-basierter Schnelltests für Herzinfarkt und Krebs

Der CRISPR-basierter Schnelltest "CrisprZyme" könnte bald helfen, Herzinfarkte zu diagnostizieren. Dafür ist kein eigenes Labor nötig.

Direkte Signalverstärkung ohne Extraschritte für CRISPR-basierte Diagnostik

Die Methode CrisprZyme bietet nun diese direkte Signalverstärkung ohne Extraschritte für CRISPR-basierte Diagnostik in einem Schnelltest-Format an. Sie lässt sich auf alle CRISPR-basierten Tests ausweiten. Das berichtet ein internationales Forschungsteam vom Imperial College London, vom MIT in Boston und vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Charité-Universitätsmedizin Berlin in der letzten Nummer von "Nature Nanotechnology". Mit dem Schnelltest können Ärztinnen und Ärzte in Zukunft auch ohne eigenes Labor Biomarker für akute Herzinfarkte schnell aufspüren. Damit ist die Methode vor allem für Hausärzte relevant. 

Ich habe dazu die Gruppe in Berlin-Buch konsultiert. Dr. Michael Kaminski, einer der Erstautoren und Leiter einer Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an der Charité-Universitätsmedizin Berlin und Wissenschaftler am Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB) des MDC. Er und seine Mitautorin Marta Broto kommentieren dazu, dass der Test einfach handzuhaben ist. Er funktioniert selbst bei Raumtemperatur. Das Ergebnis kann mit bloßem Auge oder auf einem Papierstreifen ausgelesen werden. Michael Kaminski sagte mir, dass mit vereinfachten diagnostischen Tests Ärztinnen und Ärzte sie gleich in ihrer Praxis machen könnten. Man brauche dann keine neuen Termine für Folge-Analysen und Bluttests zu vereinbaren.

Genaue Biomarker-Detektion dank CrisprZyme

CrisprZyme ersetzt oder verstärkt den Prozess der Amplifizierung bei CRISPR mit einer kolorimetrischen Analyse, anhand einer Farbskala erkennbar. Nanozyme, winzige synthetische Materialien, die sich wie Enzyme verhalten,verstärken das Testsignal. Die Kolorimetrie ist leichter abzulesen. Die Intensität der Blautöne des Produkts kann bei Kombination mit Zellulose-Teststreifen selbst mit nacktem Auge abgeschätzt werden. Temperaturkontrolle und weitere Schritte entfallen. Auch nichtcodierende RNA kann man  aufspüren, einschließlich microRNA, lange nichtkodierende RNA (long noncoding RNA, lncRNA) und zirkuläre RNA.

Das Verfahren kann genau sagen, wie viel Biomarker vorhanden ist. Es hilft also nicht nur bei der Diagnose, sondern man kann damit auch den Verlauf einer Erkrankung im Laufe der Zeit überwachen und die Reaktion auf eine Behandlung.


Quelle:

MDC|Michael Kaminski

CrispZyme macht (noch) nicht alle Schritte der bisherigen Analytik überflüssig

Bei 59 Patienten aus der Notaufnahme eines Krankenhauses mit Brustschmerz wurde das herkömmliche hochsensitive Troponin T (hsTnT) mit mitochondrialer RNA in Vollblut (long noncoding RNA, lnc-LIDCAR) verglichen. Lnc-LIDCAR ist ein neuer Biomarker und wichtig für die Überlebensraten nach Myocardinfarkt.

Noch nicht alle Schritte der bisherigen Analytik werden überflüssig gemacht. Zunächst muss immer noch die Probe vor dem Test mit Chemikalien behandelt werden, um den gewünschten Biomarker zu extrahieren. Der gegenwärtig noch 3 Stunden dauernde Prozess müsse außerdem schneller und nutzerfreundlicher gemacht werden, Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit  der Erkennung  verschiedener Biomarker bei Patientinnen und Patienten müssen  noch sorgfältig validiert werden. Das Potenzial allerdings sei groß. Die Forscher haben bereits die nächsten Krankheitsbilder, wie Prostatakrebs, im Blick.

Referenzen:

Broto M, Kaminski MM, Adrianus C,  Kim N, Greensmith R, Dissanayake-Perera S, Schubert AJ, Tan X, Kim H, Dighe AS, Collins J, and Stevens MM (2022) Nanozyme-catalysed CRISPR assay for preamplification-free detection of non-coding RNAs; Nature Nanotechnology (2022)  DOI: 10.1038/s41565-022-01179-0