CATCH: новый метод, который находит скрытые вирусы в генетическом «шуме»

Представьте, что вам нужно найти одну конкретную иголку в стоге сена, который еще и наполовину состоит из ваших собственных волос. Именно так выглядит задача поиска редкого вируса в крови пациента. Метагеномное секвенирование — мощный метод, который читает весь генетический «шум» в образце, — часто терпит неудачу. Ценные вирусные фрагменты просто теряются среди множества других микробов и нашей собственной ДНК.

Яркий пример — вспышка вируса Зика несколько лет назад. Врачи и ученые по всему миру бились над расшифровкой его генетики. Но проблема была фундаментальной: в крови зараженного человека плавает ничтожно мало вирусных частиц. Пытаться выловить их стандартными методами — все равно что рыбачить в океане с голым крючком. Нужна была умная, целенаправленная наживка.

Такой «наживкой» стал метод обогащения образцов. Ученые создают генетические приманки, которые вылавливают и удерживают материал конкретного вируса, например, Эбола или Ласса, для последующего анализа. Метод работает, но у него есть большой недостаток: нужно заранее знать, кого именно ты ищешь. А если перед нами совершенно незнакомый патоген или редкий штамм?

Ученым требовался принципиально новый подход — что-то вроде умного сита, которое отсеивает весь «мусор» и концентрирует все возможные вирусные угрозы сразу. Нужна была технология, способная увидеть полную картину и при этом не упустить редкого, но опасного «гостя» вроде того же Зика.

И это сито было создано. Оно называется CATCH. Этот метод позволяет ученым проанализировать генетический коктейль из любых микробов, прицельно вылавливая все известные науке вирусы, способные инфицировать человека. Это меняет правила игры.

Испытания показали ошеломляющие результаты: после обработки CATCH количество вирусного материала в образце увеличивалось в среднем в 18 раз! Это позволило собрать геномы, которые раньше было просто невозможно прочитать. Теперь метод можно использовать не только для поиска известных вирусов, но и для диагностики загадочных лихорадок, когда причина болезни неизвестна, но все симптомы кричат о вирусной инфекции.

Любопытно, что параллельно наука движется в сторону упрощения. Например, исследователи из MIT разработали бумажную тест-полоску для диагностики всех вирусов, переносимых комарами. Капля крови, мобильное приложение — и результат уже летит в клинику. Не правда ли, будущее, в котором сложнейший геномный анализ и простейший бумажный тест идут рука об руку, выглядит потрясающе?