Onderzoekers van het Karolinska Institutet in Zweden hebben samen met onderzoekers in China een nieuwe diagnostische test voor COVID-19 ontwikkeld. De test kan worden uitgevoerd zonder geavanceerde laboratoriumapparatuur en levert het resultaat op in ongeveer een half uur, volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Clinical Chemistry . De onderzoekers werken nu aan het verifiëren van de testresultaten van bevestigde COVID-19-patiënten in het Karolinska University Hospital.
Momenteel worden routinematig zogenaamde PCR-analyses gebruikt om te testen of een patiënt is geïnfecteerd met COVID-19, de ziekte die wordt veroorzaakt door het nieuwe coronavirus dat zich als een lopend vuurtje over de hele wereld heeft verspreid. De PCR-methode maakt het mogelijk om zeer kleine hoeveelheden van een ziekteverwekker te vinden. De analyses vereisen echter geschoold personeel en geavanceerde laboratoriumapparatuur die kan wisselen tussen verschillende temperaturen, en het duurt minstens twee uur om een resultaat te krijgen. Daarom is er grote behoefte aan snelle en nauwkeurige testmethoden voor COVID-19 die ook onder basisomstandigheden op locatie kunnen worden uitgevoerd.
Nu hebben onderzoekers van het Karolinska Institutet, samen met onderzoekers van de Shenyang University of Chemical Technology en de Huazhong University of Science and Technology in China, een experimentele COVID-19-test ontwikkeld met veelbelovende resultaten.
De onderzoekers hebben speciaal voor het nieuwe coronavirus een techniek genaamd loop-mediated isothermal amplification (LAMP) aangepast. De techniek maakt het mogelijk het RNA van het virus te versterken bij een constante temperatuur van 65 graden Celsius en een reactie te zien in slechts 20 tot 40 minuten.
“Een groot voordeel van onze test is dat het snel is en dat je het onder basisomstandigheden kunt uitvoeren”, zegt Vicent Pelechano , onderzoeker bij de afdeling Microbiologie, Tumor- en Celbiologie en SciLifeLab bij Karolinska Institutet en een van de auteurs van het onderzoek. ‘Het enige wat je nodig hebt is een reageerbuisje met de primers, een kookplaat, een thermometer en een pot met water. Dit maakt het vooral geschikt voor regio’s die geen geavanceerde analytische apparatuur hebben, zoals door oorlog verscheurde gebieden of vluchtelingenkampen. ”
Door primers die speciaal voor SARS-CoV-2 zijn geoptimaliseerd te combineren met een specifiek gen van het virus, konden de onderzoekers slechts 10 kopieën van het virusgen detecteren, wat in lijn is met de detectielimieten van de PCR-methode. De techniek kan worden gecombineerd met een pH-indicator, die de kleur van het reactiemengsel verandert van roze (alkalisch) in geel (zuur) als het monster positief is voor SARS-CoV-2.
“De kleurindicator maakt het heel gemakkelijk om te zien of een monster positief of negatief is”, zegt Vicent Pelechano. ‘Dat kan een doorslaggevende factor zijn als je niet over gespecialiseerde apparatuur beschikt om de reactie te controleren.’
Het grootste deel van de studie werd uitgevoerd met geoptimaliseerde gensequenties van het virus. Daarnaast werden in totaal 248 monsters van bevestigde COVID-19-patiënten in China getest, waarvan 89,9 procent positief terugkeerde met de LAMP-test. De resterende 10,1 procent werd geacht zo’n lage virale belasting te hebben dat ze negatief terugkwamen.
Er is momenteel aanvullend onderzoek gaande in het Karolinska University Hospital om te verifiëren of de test werkt bij echte patiënten van wie de monsters niet zijn gezuiverd door een specifiek gen van het virus te extraheren.
“We hebben aangetoond dat deze techniek in het laboratorium onder optimale omstandigheden werkt en we hebben veelbelovende resultaten gezien van de eerste onderzoeken bij patiënten in China”, zegt Vicent Pelechano. “Nu moeten we ervoor zorgen dat de test ook onder andere omstandigheden werkt, zoals bij echte COVID-19-patiënten in Zweden.”
De studie is gefinancierd door het LiaoNing Provence Key Research Project, Ganzhou COVID-19 Emergency Research Project, de Zweedse Onderzoeksraad, de Knut en Alice Wallenberg’s Foundation, de Ragnar Söderberg Foundation, Karolinska Institutet en STINT.
Publication: “Rapid detection of COVID-19 coronavirus using a reverse transcriptional loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) diagnostic platform,” Lin Yu, Shanshan Wu, Xiaowen Hao, Xue Dong, Lingling Mao, Vicent Pelechano, Wei-Hua Chen, Xiushan Yin, Clinical Chemistry, online April 21, 2020, doi: 10.1093/clinchem/hvaa102