Химики-фармакологи изобрели жевательную резинку для диагностики гриппа
Сенсорные тесты, реагирующие на вкус — например, с помощью жевательной резинки — станут простым способом диагностики гриппа до появления симптомов.
Идея принадлежит ученым из Германии, которые изобрели молекулярный сенсор, выделяющий при контакте с вирусом гриппа вкус, похожий на тимьян. Разработка описана в ACS Central Science.
Современные тесты на грипп требуют мазков из носа или горла и могут быть дорогостоящими — не говоря уже о дискомфорте. Экспресс-тесты предлагают более дешевый и удобный вариант, но ненадежны для выявления инфекций на досимптомной стадии.
Исследователи решили воспользоваться тем, что «доступно каждому, везде и в любое время: язык». Успех первых экспериментов дает им основания утверждать, что в перспективе эти сенсоры можно будет интегрировать в жевательную резинку или тонкую пленку.
«Широкие слои населения неохотно используют тесты на грипп. Это предполагает взятие мазков из носоглотки — процедуру болезненную или, по меньшей мере, неприятную. Почему бы вместо этого просто не пожевать жвачку? Думаю, жевательная резинка существенно снизит порог для любого, кто хочет самостоятельно сделать тест», — рассказал профессор Лоренц Майнель из Вюрцбургского университета.
Новизна разработки заключается в использовании языка в роли сенсора для диагностики гриппа.
«Несколько лет назад мы разработали похожий сенсор с совершенно другой химической основой для выявления сильных воспалений в ротовой полости, например из-за зубных имплантов», — уточнил исследователь.
Новый сенсор высвобождает тимол, содержащийся в специи тимьян, который создает сильный травяной вкус на языке.
«Эти сенсоры позволяют проводить масштабный ранний скрининг, чтобы отличать здоровых людей от больных гриппом, и улучшать контроль над вспышками», — написали авторы исследования в статье.
Идея заключается в том, что как только человек почувствует вкус тимола, он может принять срочные меры по дальнейшему подтверждению диагноза и самоизоляции.
Первоначальная версия сенсора основана на субстрате нейраминидазы — гликопротеине, который вирус гриппа использует для заражения клеток хозяина.
«В неактивированном виде сенсор не имеет вкуса. Нейраминидаза, ключевой фермент репликации вируса, может расщеплять сенсор, и в качестве одного из продуктов этой ферментативной реакции выделяется тимол. Его легко ощутить на вкус. Таким образом, вирус превращается во вкусовое ощущение», — пояснил Майнель.
В лабораторных тестах с пробами слюны людей с диагностированным гриппом сенсор высвобождал чистый тимол в течение 30 минут. При тестировании на клетках человека и мышей исследователи не обнаружили снижения выживаемости клеток, что позволяет предположить, что компоненты сенсора не токсичны.
«Мы думаем, что тест [в конечном итоге] будет занимать несколько минут, но еще не тестировали его на людях. Для этого нужно производить сенсор и жевательную резинку в сертифицированных условиях», — признал Майнель.
Амбиции изобретателей выходят далеко за рамки индивидуальной диагностики. Они планируют разработать приложение, через которое пользователи смогут сообщать о своих вкусовых ощущениях. На основе собранных данных ИИ-алгоритм будет составлять специальный прогноз заболеваемости гриппом в глобальном масштабе. Таким образом, станет возможным отслеживать волны гриппа в случае пандемии.
Ученые надеются, что будущие клинические испытания подтвердят многообещающие результаты и помогут в улучшении разработки данными о вкусовых ощущениях на досимптомной и постсимптомной стадиях заболевания.
Хотя сенсор предназначен только для гриппа, его принцип применим ко многим другим инфекциям, заключил профессор.
