8 kwietnia, 2020 r.

Diagnostyka zakażeń SARS-CoV-2 z udziałem biologów UŁ

Diagnostyka zakażeń SARS-CoV-2 z udziałem biologów UŁ

fot. źródło prywatne

Z tygodnia na tydzień świat, do którego przywykliśmy, zmienia się na naszych oczach. Niewidzialny gołym okiem patogen wpływa na nasze życie codzienne, zwyczaje, relacje i sposoby komunikowania się. Co możemy zrobić, by zatrzymać pandemię? To pytanie zadali sobie badacze z łódzkiego środowiska klinicystów, mikrobiologów, biologów molekularnych oraz diagnostów laboratoryjnych i bardzo szybko wspólnie odpowiedzieli działaniem. Utworzono laboratorium diagnostyki zakażeń wirusem SARS-CoV-2. Laboratorium to nie tylko pomieszczenia udostępnione przez Centralny Szpital Kliniczny UMed w Łodzi, to przede wszystkim ludzie – ich inicjatywa, wiedza, ciężka praca i umiejętność współpracy w jednym celu: wychwycenia jak najwcześniej i jak największej liczby próbek zawierających wirusa SARS-CoV-2, spływających z łódzkich szpitali i grup ratownictwa medycznego. Kim są Ci bohaterowie drugiego planu? Jak wygląda ich codzienna praca?


Listopad 2019 roku. W prowincji Wuhan w Chinach notuje się pierwsze przypadki zarażenia wirusem SARS-CoV-2.



30 stycznia 2020 roku. WHO ogłasza stan zagrożenia dla zdrowia publicznego o zasięgu międzynarodowym.



11 marca 2020 roku. Globalne rozprzestrzenianie się wirusa SARS-CoV-2 przyjęło skalę pandemii. Na dzień 2 kwietnia w Polsce odnotowano przeszło 2500 przypadków zarażenia wirusem SARS-CoV-2, w tym 47 przypadków śmiertelnych. Próbki badano m.in. w Pracowni Diagnostyki Wirusów Oddechowych Centralnego Szpitala Klinicznego Uniwersytetu Medycznego w Łodzi kierowanej przez prof. dr. hab. n. med. Macieja Borowca.



23 marca 2020 roku. Godzina 6.00-7.00 – w laboratorium pojawiają się pierwsi członkowie Zespołu. Są to zwykle diagności laboratoryjni i technicy z Zakładu Diagnostyki Laboratoryjnej CSK UM w Łodzi oraz pracownicy naukowo-dydaktyczni UM i UŁ wprowadzający dane pacjentów, autoryzujący wyniki badań, pozostający w kontakcie ze szpitalami i klinicystami.



Wspierani przez innych członków Zespołu: mikrobiologów i biologów z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŁ, w tym z Biobanku UŁ, badaczy z Instytutu Biologii Medycznej Polskiej Akademii Nauk, pracowników firmy Proteon Pharmaceuticals, a nawet podchorążych Wojskowego Centrum Kształcenia Medycznego w Łodzi, którzy w tym samym czasie, przygotowują się do pracy w części laboratoryjnej i jej bezpośrednim otoczeniu.



Kilkuosobowy zespół diagnostyczny, w asyście i pod nadzorem, przygotowuje się do pracy w tzw. strefie czerwonej, czyli tam gdzie istnieje możliwość bezpośredniego kontaktu z wirusem. Samo nakładanie odpowiednich warstw ochrony biologicznej – fizelinowych kombinezonów, tzw. pajacyków, kombinezonów ochronnych, gogli bądź przyłbic, masek i innych elementów pozwalających na pracę w laboratorium klasy BSL-3 – trwa niemal kwadrans.



Tymczasem, do śluzy odbioru materiału podjeżdżają już pierwsi ratownicy medyczni z materiałem do badań. Następuje jego odbiór. Zwykle ten etap przypada odpowiednio przeszkolonym podchorążym. Próbka, zabezpieczona kilkuwarstwowym opakowaniem, jest przekazywana do strefy czerwonej, gdzie zostaje otwarta i poddana inaktywacji. Następnie porcja materiału jest pobierana i trafia do kolejnych części laboratorium, a reszta ulega zamrożeniu i jest przechowywana na wypadek konieczności powtórzenia identyfikacji. Kolejne etapy to izolacja RNA wirusowego, a następnie wykonanie analizy RT-PCR.



Na czym polega ta analiza, wyjaśnia prof. UŁ, dr hab. Paweł Stączek, kierownik Zakładu Genetyki Drobnoustrojów UŁ:


- SARS-CoV-2 jest wirusem, którego materiałem genetycznym jest kwas rybonukleinowy (RNA), a nie deoksyrybonukleinowy (DNA). Dlatego w pierwszym etapie badania, po wyizolowaniu RNA z dostarczonego do laboratorium materiału pobranego od pacjenta, musimy na matrycy tego RNA zsyntetyzować DNA, gdyż dopiero wtedy mamy możliwość prowadzenia dalszej analizy. W uzyskanym DNA poszukujemy obecności dwóch unikatowych dla wirusa genów, powielając w probówce odpowiednie fragmenty DNA w reakcji enzymatycznej. Ten etap powielania jest konieczny, gdyż próbka zawiera zbyt mało materiału genetycznego, by od razu go wykryć. Dzięki zastosowaniu techniki polimerazowej reakcji łańcuchowej w czasie rzeczywistym (Real-Time PCR) jesteśmy w stanie na bieżąco śledzić przyrost stężenia poszukiwanych fragmentów DNA podczas reakcji, co znacznie przyspiesza analizę. Jednocześnie musimy mieć pewność, że ewentualny wynik ujemny (brak wykrycia genów wirusowych) nie jest skutkiem naszych błędów w procedurze. Aby to sprawdzić, w tej samej reakcji szukamy dodatkowo fragmentu jednego z ludzkich genów (wszakże próbka pochodzi z organizmu człowieka, więc zawiera również ludzkie komórki). Zatem dopiero potwierdzenie obecności ludzkiego genu, przy braku obecności genów wirusowych pozwala nam stwierdzić, że wszystko wykonaliśmy prawidłowo, a wynik dla danego pacjenta jest faktycznie ujemny.



Otrzymanie wyniku to nie koniec. Ważna jest jego interpretacja, a następnie autoryzacja i żmudne wielogodzinne wprowadzanie wszystkich danych do systemów informatycznych.


Godzina 13-14. Grupa ranna kończy pracę przechodząc procedurę dekontaminacji i udaje się na zasłużony odpoczynek. Dowodzenie w „labie” przejmuje grupa popołudniowa.




Godzina 20.00. Grupa popołudniowa kończy pracę, przechodząc obowiązkowo procedurę dekontaminacji, a grupa zabezpieczająca rozpoczyna sprzątanie, dezynfekcję i uzupełnianie materiałów. Personel wprowadzający dane nadal pracuje. O godzinie 1.00, a czasem 4.00 rozjeżdżają się do domów, powracają do swoich rodzin i codziennych obowiązków, które teraz zeszły na drugi plan.



Kim są Ci ludzie? To interdyscyplinarny zespół dyrektorów, profesorów, kierowników, adiunktów, doktorantów, techników, diagnostów, lekarzy, mikrobiologów, farmaceutów, genetyków, biologów molekularnych, wpieranych przez sztab osób nie przebywających w laboratorium, które pracują tak samo ciężko przy komputerach w innych jednostkach, organizując materiały, pozyskując sponsorów, przygotowując grafiki pracy, czy wreszcie tych, którzy przejmują codzienne obowiązki osób, których dzień często zaczyna się i kończy w tym laboratorium.



Ten zespół ochotników, współtworzą m. in. pracownicy i doktoranci Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŁ: Adrian Bekier, Andrzej Błauż, Paulina Borówka, Katarzyna Dzitko, Malwina Kawka, Olga Kuźmycz, Karolina Rudnicka, Beata Sadowska, Paweł Stączek, Dominik Strapagiel i Marcin Włodarczyk. „Staramy się uzupełniać i wspomagać.


- Dajemy z siebie wszystko, nie zważając na to, z jakiej uczelni czy firmy się wywodzimy albo jaki mamy stopień naukowy i w jakim wieku jesteśmy. Tworzymy Zespół – komentuje prof. UŁ, dr hab. Katarzyna Dzitko, prodziekan Wydziału BiOŚ UŁ.


Ogromna pomoc dla łódzkich diagnostów


Koronawirus: naukowcy UŁ współtworzą laboratorium diagnostyki




Uniwersytet Łódzki to jedna z największych polskich uczelni. Misją UŁ jest kształcenie wysokiej klasy naukowców i specjalistów w wielu dziedzinach humanistyki, nauk społecznych, przyrodniczych, ścisłych, nawet medycznych. UŁ współpracuje z biznesem, zarówno na poziomie kadrowym, zapewniając wykwalifikowanych pracowników, jak i naukowym, oferując swoje know-how przedsiębiorstwom z różnych gałęzi gospodarki. Uniwersytet Łódzki jest uczelnią otwartą na świat – wciąż rośnie liczba uczących się tutaj studentów z zagranicy, a polscy studenci, dzięki programom wymiany, poznają Europę, Azję, wyjeżdżają za Ocean. Uniwersytet jest częścią Łodzi, działa wspólnie z łodzianami i dla łodzian, angażując się w wiele projektów społeczno-kulturalnych.

Zobacz nasze projekty naukowe na https://www.facebook.com/groups/dobranauka/


Materiał źródłowy: WBiOŚ

Redakcja: Centrum Promocji UŁ

Poprzednia wiadomość UŁ wspiera walkę z COVID-19
Następna wiadomość Życzenia od Rektora UŁ