Nová metoda využívá CRISPR k současné detekci více virů
21.9.2026 | Nikola Hartmann
Rychlé určení původce virové infekce může být důležité pro správnou diagnostiku i další léčbu. U respiračních onemocnění to ale nemusí být jednoduché – například chřipka a COVID-19 mohou způsobovat podobné příznaky. Ideální diagnostický test by proto měl dokázat v jednom vzorku současně rozpoznat několik různých virů.
Jednou z možností jsou diagnostické metody využívající systém CRISPR. Ten je známý především jako nástroj pro úpravu genetické informace, některé jeho části ale mohou sloužit také k detekci konkrétních molekul DNA nebo RNA.
Právě této schopnosti využívá protein Cas13a, který se dokáže zaměřit na určitou sekvenci RNA. Pomocí krátké naváděcí RNA je „nasměrován“ na hledaný úsek, například v RNA viru. Jakmile jej rozpozná, aktivuje se a začne štěpit další molekuly RNA ve svém okolí. Pokud vědci do reakce přidají speciální fluorescenční molekuly, jejich rozštěpení vytvoří světelný signál. Přítomnost viru je tak možné jednoduše zaznamenat.
Výzkumníci z Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST), University of California, Berkeley a Gladstone Institutes nyní ukázali, že tento světelný signál může poskytovat ještě další informaci. Cas13a totiž po rozpoznání různých cílových RNA nepracuje vždy stejnou rychlostí. A právě rychlost reakce lze využít k rozlišení jednotlivých virů.
Vědci tento princip označují jako kinetic barcoding, tedy kinetické kódování. Jednotlivým virovým RNA lze zjednodušeně řečeno přiřadit charakteristickou rychlost reakce – jakýsi „čárový kód“. Díky tomu lze v jedné reakci hledat více různých virových RNA, aniž by bylo pro každý virus nutné používat jiné fluorescenční barvivo.
Výzkumníci navíc zjistili, že rychlost reakce mohou sami ovlivňovat. K naváděcí RNA připojili krátké úseky DNA, které aktivitu Cas13a různou měrou zpomalují. Mohli tak vytvořit lépe rozlišitelné „rychlostní podpisy“ pro jednotlivé cíle.
Metodu vědci vyzkoušeli například na RNA SARS-CoV-2, běžného lidského koronaviru HCoV-NL63 a viru chřipky A H3N2. Ukázali také, že pomocí stejného principu lze rozlišovat různé varianty SARS-CoV-2. Při testování vzorků s dostatečným množstvím virové RNA metoda správně klasifikovala všechny analyzované vzorky.
Nový přístup je zatím především důkazem principu a před případným využitím v běžné diagnostice bude potřebovat další vývoj a ověření. Studie ale ukazuje zajímavou možnost, jak z jediné CRISPR reakce získat více informací. Vedle samotného světelného signálu totiž může být důležité i to, jak rychle tento signál vzniká.
Zdroje:
- Son, S., Lyden, A., Ng, C.F., et al. Programmable kinetic barcoding for multiplexed RNA detection with Cas13a. Nature Biomedical Engineering. 2026. doi:10.1038/s41551-026-01642-6
- Yang, H., Patel, D.J. Structures, mechanisms and applications of RNA-centric CRISPR-Cas13. Nature Chemical Biology. 2024;20(6):673-688. doi:10.1038/s41589-024-01593-6
- https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/ged/article/default.asp?ID=21872