近日,为了加强国家对流行病的准备,美国国家标准与技术研究院(NIST)开发了一种合成的、无害的遗传物质,以支持H5N1病毒(通常称为禽流感)诊断测试的开发和验证。这种遗传物质将使测试制造商能够评估和校准新的诊断测试,在发生H5N1大流行时这将是至关重要的。
NIST研究化学家Peter M. Vallone表示:“我们相信这种遗传物质将大大推进我们国家对潜在疫情威胁的准备。”
NIST微生物遗传学家Scott Jackson补充道:“这种遗传物质越早到达制造商手中,我们就能越快促进新H5N1诊断测试的开发和验证。”
应对H5N1威胁
H5N1病毒目前对公众健康构成低风险威胁。然而,最近影响牛和家禽的高度致病性毒株引发了人们对人类感染和大流行风险的担忧。目前市场上针对该病毒的诊断测试数量有限。美国疾病控制与预防中心(CDC)开发的一种测试在美国可用,并分发给大约100个地方和州实验室。
如果H5N1在人类中广泛传播,将需要数百万个诊断测试。为了提高产能,CDC希望私营公司开发用于检测可能导致人类爆发的H5N1病毒毒株感染的测试。2024年6月,NIST与CDC签署了一项150万美元的跨机构协议,以开发一种将帮助商业实体生产可靠诊断测试的遗传物质。
H5N1遗传物质的工作原理
NIST开发的物质包括与H5N1病毒的某些蛋白质相对应的三个RNA片段——血凝素、神经氨酸酶和基质蛋白。大多数H5N1测试依赖于这些遗传靶标的存在来识别H5N1。
每个单位的物质包括三个100微升的小瓶,每个小瓶包含一个RNA片段,每微升大约有100万个RNA分子。由于这种遗传物质是合成的且无感染性,它为制造商提供了一种安全的方式来测试和校准他们的设备和方法。使用这种遗传物质产生阳性结果的测试将满足诊断可靠性的一个关键基准。
在公共卫生支持方面的传承
H5N1物质是NIST支持国家应对传染病爆发的最新工具。2020年,NIST发布了合成基因片段,以帮助生产COVID-19诊断测试,两年后又发布了用于mpox(原称猴痘)的遗传物质。
美国疾病控制与预防中心病毒学、监测和诊断部门代理主任Todd Davis表示:“NIST以生产高质量标准物质以支持病原体检测而闻名。我们与NIST的合作展示了美国政府如何联合专业知识来准备应对大流行。”
H5N1遗传物质被归类为研究级测试物质(RGTM)。NIST还开发标准参考物质(SRM),这些物质被制造商使用,但比RGTM更详细地表征。然而,SRM的生产时间更长。在这种情况下,由于紧迫的公共卫生问题,NIST科学家决定迅速发布RGTM。NIST计划未来发布一种更详细表征的标准物质。
NIST生产超过1000种标准物质,从食品安全到工业标准。这些物质在标准化各行业的工具中发挥着关键作用。通过使用这些资源,公司可以确保质量控制,将他们的结果与严格的基准进行比较,并提高公共卫生准备。
NIST将H5N1遗传物质免费(收取少量运费和包装费)分发给进入H5N1诊断市场的公司。技术信息和请求物质的说明可在NIST网站上找到。