《3月23日_Nature发文称世界各地研究人员寻求新的诊断方法以抗击COVID-19大流行》

  • 来源专题:COVID-19科研动态监测
  • 编译者: zhangmin
  • 发布时间:2020-03-24
  • 1.时间:2020年3月23日
    2.机构或团队:Nature
    3.事件概要:
    Nature发表通讯文章“Coronavirus tests: researchers chase new diagnostics to fight the pandemic”,调查了病毒诊断测试是如何工作的,为什么世界各地的测试方法各不相同,以及正在开发的基于CRISPR的测试以抗击COVID-19。
    测试内容方面,目前,大多数COVID-19的测试都是使用称为逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)的分子生物学主力工具,对来自鼻咽拭子的病毒遗传物质进行的。该测试通过扩增病毒中的特定基因序列来起作用。被称为引物的短互补序列有助于开始复制。但是PCR只能检测人体内存在的病毒。它并没有透露有关已解决的感染的太多信息。如果实验室中的试剂被污染,有时也会产生假阳性结果。全球实验室已针对SARS-CoV-2定制了PCR测试,使用针对该病毒基因序列不同部分的不同引物。
    文章提到对大流行反应迅速的国家/地区,几个国家/地区已经能够测试大量人员。1月下旬韩国出现第一例病例后,韩国迅速而有效地作出了反应,部署了快速检测和监测与检测呈阳性的人有接触的人的组合措施,独立新闻编辑室报道称,2015年爆发中东呼吸综合征后颁布的法规允许迅速批准世卫组织的一项测试,四家公司正在扩大该测试的范围,以每天总共测试10,000人。在中国出现冠状病毒时,新加坡也进行了检测,医院实验室很早就批准了使用其他已批准的PCR测试的绿灯,前提是他们必须与国家实验室一起验证其首批结果,他们还将测试重点放在最基本的病例上,例如肺炎患者或其他方式的高危人群。2003年另一种冠状病毒SARS-CoV-1爆发后,关键的后勤工作就到位了,包括实验室能力,训练有素的人员,试剂和工具。新加坡卫生部传染病科主任介绍道:自从SARS以来,其一直在新加坡准备和加强整个系统,这不是因为COVID-19而创建的。
    文章也提到反应缓慢的国家/地区:卫生专家抨击美国对大流行病反应迟缓,特别是检测的可用性和速度较差,专家说这使该病毒得以不被发现传播,并要求采取严格的社会隔离措施加以遏制。美国卫生官员承认这种差距。在3月12日的国会听证会上,美国国家变态反应与传染病研究所所长Anthony Fauci提到,该国测试人员的能力“失败”,并解释说,美国没有按照目前需要的速度进行测试。由于联邦回应的滞后,西雅图华盛顿大学的病毒学研究实验室成为美国第一个主要的检测行动,研究人员在其中使WHO协议适应了必须使用的试剂和平台。现在,数十个其他实验室和研究联盟也纷纷效仿。
    血清学检查方面,一个很大的目标是开发一种血清学测试,该测试可以通过寻找某人为对抗病毒而产生的抗体来检测过去的病毒感染。这样的测试可以显示病毒在社区中的传播程度,并提供有用的公共卫生信息。
    文章提到其他的测试方法仍有创新的空间,利用基于CRISPR的基因编辑技术来改善测试,在华盛顿大学医学院,病毒学家基思·杰罗姆(Keith Jerome)的团队正在验证和优化由麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学剑桥分校(Harvard)的CRISPR先驱Feng Zhang联合开发的SHERLOCK测试。Feng Zhang提到其已经向世界各地的十几个实验室发送了约1600套试剂盒。位于加利福尼亚州南旧金山的生物技术公司Mammoth Biosciences正在验证一种名为DETECTR的基于CRISPR的冠状病毒检测方法。该技术利用CRISPR机器识别特定基因序列并切割它们的能力。在这个过程中,它还会剪切一个添加到反应中的“报告分子”,从而相对快速地揭示出病毒遗传物质的存在。加州大学旧金山分校的传染病医师查尔斯·邱(Charles Chiu)提到该技术的关键优势在于CRISPR反应具有特异的特异性,可以在5-10分钟内完成。
    4.附件:
    原文链接:
    https://www.nature.com/articles/d41586-020-00827-6

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/d41586-020-00827-6
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-04-05
    • Nature发表通讯文章“Coronavirus tests: researchers chase new diagnostics to fight the pandemic”,调查了病毒诊断测试是如何工作的,为什么世界各地的测试方法各不相同,以及正在开发的基于CRISPR的测试以抗击COVID-19。 测试内容方面,目前,大多数COVID-19的测试都是使用称为逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)的分子生物学主力工具,对来自鼻咽拭子的病毒遗传物质进行的。该测试通过扩增病毒中的特定基因序列来起作用。被称为引物的短互补序列有助于开始复制。但是PCR只能检测人体内存在的病毒。它并没有透露有关已解决的感染的太多信息。如果实验室中的试剂被污染,有时也会产生假阳性结果。全球实验室已针对SARS-CoV-2定制了PCR测试,使用针对该病毒基因序列不同部分的不同引物。 文章提到对大流行反应迅速的国家/地区,几个国家/地区已经能够测试大量人员。1月下旬韩国出现第一例病例后,韩国迅速而有效地作出了反应,部署了快速检测和监测与检测呈阳性的人有接触的人的组合措施,独立新闻编辑室报道称,2015年爆发中东呼吸综合征后颁布的法规允许迅速批准世卫组织的一项测试,四家公司正在扩大该测试的范围,以每天总共测试10,000人。在中国出现冠状病毒时,新加坡也进行了检测,医院实验室很早就批准了使用其他已批准的PCR测试的绿灯,前提是他们必须与国家实验室一起验证其首批结果,他们还将测试重点放在最基本的病例上,例如肺炎患者或其他方式的高危人群。2003年另一种冠状病毒SARS-CoV-1爆发后,关键的后勤工作就到位了,包括实验室能力,训练有素的人员,试剂和工具。新加坡卫生部传染病科主任介绍道:自从SARS以来,其一直在新加坡准备和加强整个系统,这不是因为COVID-19而创建的。 文章也提到反应缓慢的国家/地区:卫生专家抨击美国对大流行病反应迟缓,特别是检测的可用性和速度较差,专家说这使该病毒得以不被发现传播,并要求采取严格的社会隔离措施加以遏制。美国卫生官员承认这种差距。在3月12日的国会听证会上,美国国家变态反应与传染病研究所所长Anthony Fauci提到,该国测试人员的能力“失败”,并解释说,美国没有按照目前需要的速度进行测试。由于联邦回应的滞后,西雅图华盛顿大学的病毒学研究实验室成为美国第一个主要的检测行动,研究人员在其中使WHO协议适应了必须使用的试剂和平台。现在,数十个其他实验室和研究联盟也纷纷效仿。 血清学检查方面,一个很大的目标是开发一种血清学测试,该测试可以通过寻找某人为对抗病毒而产生的抗体来检测过去的病毒感染。这样的测试可以显示病毒在社区中的传播程度,并提供有用的公共卫生信息。 文章提到其他的测试方法仍有创新的空间,利用基于CRISPR的基因编辑技术来改善测试,在华盛顿大学医学院,病毒学家基思•杰罗姆(Keith Jerome)的团队正在验证和优化由麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学剑桥分校(Harvard)的CRISPR先驱Feng Zhang联合开发的SHERLOCK测试。Feng Zhang提到其已经向世界各地的十几个实验室发送了约1600套试剂盒。位于加利福尼亚州南旧金山的生物技术公司Mammoth Biosciences正在验证一种名为DETECTR的基于CRISPR的冠状病毒检测方法。该技术利用CRISPR机器识别特定基因序列并切割它们的能力。在这个过程中,它还会剪切一个添加到反应中的“报告分子”,从而相对快速地揭示出病毒遗传物质的存在。加州大学旧金山分校的传染病医师查尔斯•邱(Charles Chiu)提到该技术的关键优势在于CRISPR反应具有特异的特异性,可以在5-10分钟内完成。
  • 《3月23日_全球推出多种快速、便携的测试方法以遏制COVID-19大流行》

    • 来源专题:COVID-19科研动态监测
    • 编译者:zhangmin
    • 发布时间:2020-03-24
    • 1.时间:2020年3月23日 2.机构或团队:Nature Biotechnology 3.事件概要: 3月23日,Nature Biotechnology发表了题为“Fast, portable tests come online to curb coronavirus pandemic”的文章。 COVID-19在世界各地的迅速传播暴露了大多数国家在应对新的病原体方面的能力上的重大差距。 新加坡、台湾和香港在遏制SARS-CoV-2方面取得了非凡的成功,这表明通过大规模的防疫准备,可以对疫情的爆发作出有效的反应。尽管靠近中国,这三个地区的病例数和死亡人数仍保持在较低水平。然而,在世界其他地方,大多数国家对病毒的袭击完全没有准备。尽管公共卫生当局采取了严厉的措施和隔离策略,但在验证、实施和分发SARS-CoV-2诊断检测以及建立分散式即时检验(POC)方面却措手不及。 迄今为止,对SARS-CoV-2的一线响应一直是PCR检测,但存在缺点。 PCR是诊断感染性病原体的金标准,它的优点是只要知道病毒序列,就可以相对快速地产生检测所需的引物。然而,测试过程复杂且昂贵,主要适用于大型集中型诊断实验室。测试通常需要4-6小时才能完成,运送临床样本的情况则会最多延长为24小时。尽管有这些缺点,多重RT-PCR,即同时检测多个目标序列,仍然是检测的主要方法,特别是在集中实验室。罗氏、赛默飞、Qiagen和Quest Diagnostics等大型供应商正在通过推出自动化的SARS-CoV-2检测系统和服务,提高此类检测方法的适用能力。 为了加速临床决策和减轻集中测试实验室的工作量,还需要进行POC测试。 上个月在日内瓦召开的世卫组织专家组会议确定,用于社区一级的快速POC测试是八项优先研究项目中的第一项。创新新诊断基金会(FIND)公司已收到220份提交材料并正在评估中,将在本月底前联系合格的制造商。FIND还编制了一份SARS-CoV-2诊断开发者名单,主要是开发基于PCR的核酸检测试验或免疫分析的公司。 免疫分析方法成为非常有潜力的检测方法 然而,PCR和免疫分析技术都不是理想的方法。如上所述,PCR检测高度准确,可以快速发展,但它们使用复杂,结果产生缓慢。免疫分析的准确性较低,开发时间较长,但它们易于使用,并在20-60分钟内提供结果。即便如此,免疫分析的速度和多功能性使它们成为非常有潜力的检测方法,大规模的相关生产活动也开始加速。例如,台湾台北中央研究院基因组学研究中心研究人员开发了一种抗SARS-CoV-2核衣壳(N)蛋白的单克隆抗体,这种抗体可以用于开发快速抗原检测的方法。该团队使用了人工智能的抗体-抗原相互作用模型来生成人工抗体库,所以仅用了19天就完成了这一壮举。柏林Pharmact公司也已经开始进行一项免疫分析研究,其中包含三种SARS-CoV-2抗原:N蛋白和S蛋白的S1和S2结构域。该公司计划在4月份将生产规模扩大到100万台。 CRISPR技术的需求迫切 当然,PCR毕竟是建立在几十年的科学基础上的。美国Mammoth Biosciences公司和Sherlock Biosciences公司,分别是由CRISPR的先驱者Jennifer Doudna和张峰创立的,两家公司将通过利用CRISPR-Cas编辑的特异性和敏感性来开发快速的POC SARS-CoV-2测试,实现真正的POC测试速度。Sherlock Biosciences公司已与美国Cepheid公司结成联盟,开发基于CRISPR的一系列传染病检测,包括COVID-19,将运行在Cepheid公司的GeneXpert自动分子诊断系统上。 最后,鉴于目前疫情发展轨迹的不确定性,目前尚不清楚CRISPR技术是否会对追踪SARS-CoV-2进展的全球努力作出重大贡献。但对这种技术的需求似乎很迫切。 4.附件: 原文链接 https://www.nature.com/articles/d41587-020-00010-2