פרופסור להנדסה ביולוגית והדיקן של המכללה גרינגר להנדסה, ראשיד באשיר, הובילו צוות חוקרים בפרויקט שהביא לטכנולוגיה חדשה המציעה גילוי מהיר ורגיש מאוד של חיידקים עמידים לרבים ופתוגנים אחרים בריכוזים נמוכים.
מחקר זה הוצג במאמר ב המשך האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה (PNAS).
החוקרים עיצבו בדיקה מבוססת CRISPR המאתרת במהירות רמות נמוכות של חומר גנטי פתוגני בדם. זה נעשה ללא צורך בהגברה של חומצות גרעין.
בבדיקות אבחון מבוססות CRISPR/CAS, מדריך RNAs מחייבים DNA פתוגן או RNA, מה שמפעיל אנזימים של CAS כדי להיות פעילים ולפגז את חומצות הגרעין של הכתב המפילות כאשר נקטעים. עם זאת, הטכניקה המבוססת על CRISPR איננה מגלה פתוגנים ברמות נמוכות ללא שלב של הפלטה קדם.
הצוות של באשיר יצר בדיקת אבחון מבוססת CRISPR העוקפת את הגברה זו צעד על ידי שילוב של שתי יחידות CRISPR/CAS במתחם שנקרא CRISPR-CASCADE. יחידה אחת מכילה מדריך RNA ספציפי לחומצה גרעינית פתוגנית לבחירה וחלבון CAS. כאשר ה- CAS נוקף חומצות גרעין מהונדסות במיוחד המתווספות למערכת, חלקים מחומצות הגרעין חופשיים לקשור ולהפעיל CRISPR/CAS שני, מה שמפעיל לולאת משוב חיובית שמביאה ליחס אות לרעש גבוה.
הבדיקה הדגימה רגישות חסרת תקדים. היא גם גילתה DNA של Staphylococcus aureus עמיד רב-סמים ללא הגברה מוקדמת בריכוזים שהיו סדרי גודל נמוכים מגבול הבדיקה באמצעות CAS יחיד. הבדיקה סיפקה תוצאה פשוטה "כן/לא" לנוכחות של פתוגן כלשהו בדגימות ממוסמרות עם ארבעה פתוגנים זרם דם נפוץ.
החוקרים אמרו כי ניתן להשתמש בתוצאות אלה לפיתוח בדיקות אבחון מבוססות CRISPR רגישות מאוד שיכולות לאתר פתוגנים בדקות ללא הגברה של חומצות גרעין.
