עונת ההצטננות, השפעת וה-COVID-19 מביאה את הטקס המוכר כעת: לשטוף, לחכות, להסתכל על התוצאה. אבל מה אם, במקום לקחת 15 דקות או יותר, בדיקה יכולה לקבוע במהירות אם יש לך COVID-19 עם כימיקל זוהר? עכשיו, ב ACS Central Science, חוקרים מתארים בדיקת COVID-19 פוטנציאלית בהשראת ביולוגית. באמצעות מולקולה שנמצאה בסרטנים, הם פיתחו גישה מהירה המזהה חלבון SARS-CoV-2 באופן דומה לזה המשמש במחקר חיסונים.
מגחליליות ועד דגי עששיות, לבעלי חיים רבים יש את הכלים הכימיים להפקת אור. בדרך כלל, תגובה זו דורשת את הסובסטרט לוציפרין ואת האנזים לוציפראז. עם זאת, סוג של לוציפרינים פחות מבחנים, המכונה תרכובות מסוג imidazopyrazinon (IPT), יכול להאיר כאשר נתקלים בחלבונים אחרים, כולל כאלה שאינם נחשבים לאנזימים. מחקרים קודמים מצביעים על כך שלוציפרינים IPT יכולים לשמש בסיס לסוג חדש של בדיקה רפואית המשתמשת בזוהר כדי להכריז על נוכחות של חלבון מטרה בדגימה. Ryo Nishihara, Ryoji Kurita ועמיתיו חשדו ש-IPT לוציפרין יכול להגיב עם חלבון הספייק SARS-CoV-2, המאפשר לחלקיקי הנגיף לפלוש לתאים ולגרום ל-COVID-19 – ולפתוח את הדלת לפיתוח בדיקה זוהרת.
הצוות חקר לראשונה 36 יכולות IPT לוציפרינים שונים להגיב עם יחידה אחת של חלבון ספייק. רק מולקולה אחת, שהגיעה מסרטנים זעירים מהסוג Cypridina, נפלט אור. לאחר מכן בדקו החוקרים את פעילות הלוציפרין עם חלבון הספייק במצבו הטבעי, כאשר שלוש יחידות מקופלות יחד. הם גילו שבמהלך 10 דקות ניתן לזהות כמות נאותה של אור. נדרש מכשיר קריאת זוהר זמין מסחרית; את האור לא ניתן היה לראות בעין בלתי מזוינת. ניסויים נוספים הצביעו על כך שה-IPT luciferin היה סלקטיבי מכיוון שהוא לא זוהר כאשר נחשף לשישה חלבונים המופיעים ברוק. הם מגדירים את תגובת הזוהר הספציפית הזו על ידי ביו-מולקולות שאינן לוציפראז כ"כימילומינסנציה המזרזת ביומולקולות (BCL)".
לבסוף, הם גילו שהלוציפרין יכול לזהות את כמות החלבון הספייק ברוק באותה דיוק כמו טכניקה המשמשת כיום בפיתוח חיסונים. עם זאת, מערכת הלוציפרין סיפקה תוצאות תוך דקה אחת -; מהיר משמעותית מהבדיקות המהירות הנוכחיות של נקודת הטיפול.
גישה מבוססת BCL זו יכולה לשמש בסיס לבדיקת "ערבב וקריאה" פשוטה שבה ה-IPT לוציפרין מתווסף לרוק לא מטופל ממישהו החשוד כסובל מ-COVID-19, על פי החוקרים. הם מציינים שניתן להתאים גישה דומה כדי לזהות וירוסים אחרים שיש להם חלבונים דמויי ספייק, כמו שפעת, MERS-CoV וקורונווירוסים אחרים.
