Cary-Startup Atom Bioworks erhält Zuschuss für COVID-19-Initiative mit KI und Nanotechnologie

Veröffentlichungsdatum: 3. Juni 2020

FORSCHUNGSDREIECKPARK – Startup mit Sitz in Cary Atom Bioworks Pläne, künstliche Intelligenz und Nanotechnologie zu nutzen, um ein Schnelldiagnostikum für COVID-19 zu entwickeln.

Diese Initiative hat gerade einen großen Schub erhalten.

Die National Science Foundation hat dem Unternehmen im Rahmen ihres Rapid Response Research (RAPID)-Programms einen Zuschuss von $248.000 gewährt. RAPID nimmt Vorschläge zur Durchführung von Studien entgegen, die unmittelbar zur Diagnose oder Behandlung des COVID-19-Coronavirus beitragen können.

Atombio setzt strukturelle DNA-Nanotechnologie ein – eine Methode, bei der Stränge synthetischer DNA in individuelle Formen und Objekte gefaltet werden –, um Viren wie COVID-19 zu fangen, während sie im Blut oder in Körperflüssigkeiten des Patienten schwimmen. Der DNA-Antikörper bindet an das Virus und die dabei auftretende Fluoreszenz, die in einem Blut- oder Nasenabstrichtest leicht sichtbar ist, ist eine Möglichkeit, die Krankheit festzustellen.

Atombio nutzt künstliche Intelligenz (KI), um die spezifischen Oberflächenmuster des Virus zu identifizieren und dann die DNA-Struktur zu entwerfen, die sich über diese Oberfläche faltet und sich an sie bindet. Das Unternehmen nutzt seine eigene PBINDS-Plattform (Polyvalent Binding Nanostructure Defied by Software), um den Prozess zu automatisieren.

Sherwood Yao, CEO von Atombio, sagte, die DNA-basierte Antigen-Erkennungsmethode des Unternehmens sei darauf ausgelegt, den Biomarker des Spike-Proteins des COVID-19-Virus zu erkennen. Dies biete eine äußerst reaktionsschnelle Methode, um festzustellen, ob ein Patient mit dem Coronavirus infiziert ist.

SCHNELLER, EINFACHER, GÜNSTIGER ALS PCR-TESTSYSTEM

Das Verfahren sei schneller – und der Test einfacher durchzuführen – als andere Coronavirus-Diagnostika, fügte er hinzu. Dazu gehört auch der molekulare RT-PCR-Test (Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion), der üblicherweise zum Nachweis von COVID-19 verwendet wird. Die Ergebnisse können innerhalb weniger Minuten vorliegen, die Zielkosten liegen bei $1 bis $2 pro Test.

Im Vergleich dazu sind RT-PCR-Diagnostika für zentrale Laborumgebungen konzipiert und benötigen nur wenige Stunden, um Ergebnisse zu registrieren. Die Kosten pro Patient liegen laut Yao bei etwa $50. Er sagte, dass die Atombio-Diagnostik, sobald sie perfektioniert ist, auch leichter skalierbar sein sollte, um der Nachfrage gerecht zu werden.

„Das ist ein neuartiger Ansatz und ziemlich spannend“, sagte Ken Janoski, Senior Director für Investitionen am North Carolina Biotechnology Center. „Es besteht dringender Bedarf an neuen Diagnoseverfahren, mit denen sich das Vorhandensein von COVID-19 bei Infizierten nachweisen lässt. Die Technologie von Atombio bietet das Potenzial, genau und kostengünstig zu diesem Zweck eingesetzt zu werden und ein schnelles Reaktionsinstrument für zukünftige Virusbedrohungen zu sein.“

Yao sagte, das Atombio-Team hoffe, seine ersten Forschungsarbeiten in den nächsten Monaten abzuschließen und die Ergebnisse zu veröffentlichen. Von da an dürfte es noch sechs bis neun Monate dauern, bis ein klinisch validierbarer Diagnoseprototyp entwickelt ist.

„Unsere ersten Ergebnisse sind vielversprechend“, betonte er. „Aber bis zu einem marktfähigen Produkt haben wir noch einen langen Weg vor uns.“

Yao sagte, die COVID-19-Diagnostik sei nur der erste Teil des Weges. Der nächste Schritt bestehe darin, dieselbe Technologieplattform zu nutzen, um das Virus abzutöten, sobald es gefangen ist.

Atom Bioworks und Partnerforscher haben mithilfe von Nanotechnologie und künstlicher Intelligenz bereits eine fünfzackige DNA-Sternstruktur entwickelt, mit der sie auf Denguefieber und andere von Mücken übertragene Viren testen können. Nature Chemistry hat kürzlich die Ergebnisse dieser Studie veröffentlicht.

(C) NC Biotech Center

Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire