Руски учени разработиха метод за диагностика на хламидията с помощта на златни наночастици

Учени от Саратовския национален изследователски университет „Н. Г. Чернишевски“ и колегите им от Федералния изследователски център по вирусология и микробиология са открили нов начин за откриване на патогени на хламидии в организма, като използват златни наночастици. Изследването е осъществено с подкрепата на Руският научен фонд. 

Новият подход се основава на използването на съвременните технологии за декодиране на ДНК последователностите.

До момента практиката е записите на данни да се съхраняват в текстови файлове, това забавя анализа на информацията, а повторното декодиране води до чести грешки. За да се преборят с този недостатък, учените използват четирицифрен код наместо двоичен.

„Четирицифреният код ни е предложен от самата природа и при него грешките са изключени“, категорична е проф. Валентина Федорова, която е един от авторите на изследването.

Проф. Сергей Улянов от физико-математическата катедра на Саратовския университет разработва алгоритъма, чрез който учените успяват да дигитализират гените на причинителя на болестта, които са общи за човека и животните.

Учените се фокусират върху хламидията, тъй като тя е една от широко разпространените болести. Опасна е, защото протича без симптоми и това усложнява диагностицирането. Първите признаци се откриват твърде късно, едва когато инфекцията е засегнала органите. Ако не се приложи подходящо лечение и ако диагнозата не е точна и поставена навреме, то може да се стигне до пълна загуба на зрението и до безплодие. Затова е изключително важно патогенът да бъде открит в клинични проби възможно най-рано.

„Познати са 17 вида хламидии и стотици варианти на причинителя на заболяването. Нашият подход показва минималните генетични различия между тях и ще ни позволи не само да поставим правилната диагноза, но и да разберем как да лекуваме. Или казано иначе, лечението ще се определя от вида на щама, с който човекът е заразен“, обяснява още проф. Валентина Федорова.

За да бъдат цифровизирани ДНК последователностите, те биват кодирани с помощта на оптически методи. Първо учените разбиват ДНК на триади, които приличат на трибуквени думи, подредени в изречение. На всеки 64 тройки се появява една четворна – нуклеотидите. Това е уникално число и полученият масив се въвежда в матрицата, която се преобразува в изображение с помощта на специални алгоритми. Изображението прилича на топлинна карта, в която по-интензивните по цвят точки съответстват на по-голямо число и обратното. За да бъде още по-чувствителен методът, саратовските учени променят технологията, добавяйки златни наночастици. И точно това им позволило да открият единствената хламидийна клетка в тестовия образец.

Разшифрованият геном на причинителя на хламидия е запазен в базата данни за генетична информация GenBank.

Учените вярват, че технологията им ще допринесе за развитието на изследванията в областта на биоинформатиката в следващите години, но и ще подобри значително методите на мобилната диагностика и на патогените, и на генетичните различия между тях.