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。
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原文链接
https://www.nature.com/articles/d41587-020-00010-2