По словам учёных из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США), разработка недорогих персональных тестеров для использования в ранней диагностике (самодиагностике) заболеваний, а также для проверки безопасности еды и пр. (что занимает сегодня дни и требует дорогого лабораторного оборудования) — одна из самых интересных и трудных задач современной химии. 

Дешёвые, доступные любому тестеры вполне могли бы внести весомый вклад в улучшение ситуации со здравоохранением, особенно в развивающихся странах и сельской глубинке. Именно в качестве посильной меры, отвечая на призывный плач Ярославны, слышимый из самых отдалённых уголков планеты, американские исследователи взялись приспособить под тестеры ДНК персональные глюкометры — приборы, которыми пользуются миллионы диабетиков.

То, каким образом измеритель уровня глюкозы адаптировался в монитор молекул ДНК, учёные описали в статье, опубликованной в журнале Analytical Chemistry.

Всё начинается с вирусной ДНК, нанесённой на шарики. Далее «тестовая» ДНК вместе с «инвертазой» дают аддукт, способный конвертировать сахарозу в детектируемую глюкозу. (Иллюстрация Yu Xiang, Yi Lu / University of Illinois at Urbana−Champaign.)

Собственно тест проводится в жидкости, содержащей сахарозу (столовый сахар, который не детектируется глюкометром). Но прежде нужно провести надлежащую пробоподготовку. (И вот тут хочется с пристрастием допросить авторов исследования. Знакомы ли они с обывателями, которые способны проделать все те штуки, что описаны ниже? А какова стоимость таких фокусов?..)

Итак, сначала тестируемый образец, содержащий (возможно!) фрагменты вирусной или бактериальной ДНК, концентрируется на стеклянных шариках (звучит просто, но...). Полученные таким образом шарики обрабатываются раствором, в который входит другая молекула ДНК (из нашего тестового набора, например) с привязанным к ней специальным ферментом «инвертазой». «Тестовая» ДНК из нашего виртуального набора способна соединяться с вирусной (бактериальной) ДНК. Если вредоносная ДНК действительно имелась в изначальном образце, то произойдёт связывание с одной из тестовых ДНК, несущей на себе «инвертазу». Полученный конечный продукт помещается в раствор столового сахара известной концентрации, и привнесённый фермент «инвертаза» начинает конвертировать сахарозу в глюкозу (происходит каталитический гидролиз сахарозы с образованием глюкозы и фруктозы), концентрацию которой через определённое время и измеряет глюкометр.

Если природа зловредной ДНК заранее неизвестна, то, по-видимому, придётся перепробовать несколько вариантов, прежде чем глюкометр начнёт фиксировать образование глюкозы. Если же образец и вовсе свободен от присутствия вредного генетического материала, никакого связывания ни с одной из «тестовых» ДНК не случится — а значит, ни в одном из тестов вы не увидите образования глюкозы.

Для примера, используя описанную методику, учёные определили в пробе наличие вируса гепатита В, причём с точностью, которая превышала показатели многих современных дорогостоящих (но очень медленных) методов.