快速即时诊断对于减轻当前和未来流行病的影响至关重要，然而目前检测SARS-CoV-2的方法需要复杂的实验室检测，这些测试通常需要在场外进行而且需要大量时间。CRISPR-Cas系统如今已经被用来开发敏感和特异性的平台来进行核酸的检测，这些检测平台能利用CRISPR酶对RNA和DNA靶点的RNA引导特异性和对单链RNA和DNA报告子的附带反式活动，微生物基因组拥有广泛的CRISPR酶，其具有不同的特异性和附带活动水平，识别出新的酶类或能帮助改善基于CRISPR的诊断技术。
近日，一篇发表在国际杂志ACS Synthetic Biology上题为“A Novel Miniature CRISPR-Cas13 System for SARS-CoV-2 Diagnostics”的研究报告中，来自阿卜杜拉国王大学等机构的科学家们通过研究利用紧凑的RNA编辑蛋白开发了一种新型的CRISPR技术，其或能帮助改善对COVID-19的诊断测试。这种平台依赖于微型形式的Cas13蛋白，某些微生物能利用其来抵御病毒的入侵，这种RNA切割酶能被用来切割任何靶向序列，包括来自SARS-CoV-2的部分基因组序列，其是导致COVID-19大流行的新型冠状病毒。通过将Cas13系统与一种简单的核酸扩增方法、一种手持式的光学阅读器和一部智能手机匹配，研究人员创造了一种低成本的即时检测技术，其能准确利用来自患者机体的咽拭子样本诊断COVID-19。
这种方法被证明是可靠且准确的，其周转时间较快，从临床采样到诊断结果出具只需要几个小时，研究者表示，这种模式展示了几个关键特征，包括简便性、特异性、敏感性和便携性。COVID-19检测只是该技术的一个潜在应用，其它诊断或治疗性手段或许很快就会被开发出来。研究者的目标是开发新一代的传感器来检测核酸分子和其它分子，比如环境分子等。这种微型的Cas13系统也能作为一种抗病毒疗法而发挥作用，新型Cas13蛋白的紧凑特性就使其更容易将基因编辑机器打包到病毒载体中，这是一种将CRISPR组件转移到人类细胞中的标准方法，一旦进入细胞后，该系统就能用于治疗用途来改变疾病相关基因的表达或破坏诸如流感病毒等病原体。
研究者Mahas说道，更重要的是，这种新型蛋白质的体积较小，能进行简单的蛋白质功能研究，通过对其进一步调整，研究人员旨在扩大潜在的Cas13相关应用的工具箱。目前研究人员已经提交了一份与CRISPR-Cas13系统相关的专利申请；为了完善其诊断方法，他们将会继续深入研究来寻找新型的Cas13蛋白，研究者还指出，细菌的防御系统在不同的合成生物学应用中或许具有一些未被开发的潜力。
综上，本文而研究结果表明，这种新系统或能被用来调整并用于进行多种病原体的大规模测试中，包括RNA和DNA病毒以及细菌等。
原始出处：
Ahmed Mahas, Qiaochu Wang,Tin Marsic, et al. A Novel Miniature CRISPR-Cas13 System for SARS-CoV-2 Diagnostics, ACS Synthetic Biology (2021). DOI: 10.1021/acssynbio.1c00181
