基于CRISPR的RNA病毒檢測方法，可媲美定量RT-PCR

流感病毒的高疾病負(fù)擔(dān)對人類健康構(gòu)成重大威脅。大多數(shù)流感檢測需要訓(xùn)練有素的人員和專業(yè)設(shè)備，每年只有不到1%的流感患者接受檢測。迫切需要將速度、靈敏度和特異性與最低設(shè)備要求相結(jié)合的優(yōu)化診斷技術(shù)，以便在需要時檢測許多流行的流感種類、亞型和突變株。麻省理工學(xué)院布羅德研究所、哈佛大學(xué)和普林斯頓大學(xué)的一個團(tuán)隊開發(fā)出一種低成本的試紙條，可以讓病人發(fā)現(xiàn)他們患的是哪種流感，并得到正確的治療。它使用CRISPR來區(qū)分主要的季節(jié)性流感類型：甲型流感和乙型流感，以及季節(jié)性流感亞型H1N1和H3N2，還可以識別出能抵抗常規(guī)抗病毒治療的毒株，并且隨著進(jìn)一步的工作，它有可能檢測出豬流感和禽流感毒株，包括目前正在感染牛的H5N1。今天發(fā)表在《The Journal of Molecular Diagnostics》上的研究結(jié)果可以幫助改善疫情應(yīng)對和臨床護(hù)理，為醫(yī)生辦公室和實驗室提供準(zhǔn)確、低成本和快速的檢測。

文章資深作者Cameron Myhrvold表示：“最終，我們希望這些檢測能像快速抗原測試一樣簡單，而且具有通常在實驗室環(huán)境中進(jìn)行的核酸測試的特異性和性能”。

該檢測基于SHINE技術(shù)——該技術(shù)是由Sabeti實驗室于2020年開發(fā)的，使用CRISPR酶來識別樣本中的特定病毒RNA序列。研究人員使用SHINE檢測SARS-CoV-2并區(qū)分Delta和Omicron變體。在2022年他們開始調(diào)整這種檢測靶標(biāo)，以檢測他們知道一直在傳播的其他病毒:流感。他們希望創(chuàng)造出一種可以在現(xiàn)場或診所使用的檢測方法，而不需在醫(yī)院或擁有專業(yè)設(shè)備的診斷實驗室使用。

典型的診斷方法，如聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)，需要相對較長的處理時間，訓(xùn)練有素的人員，專門的設(shè)備，以及在-80°C下儲存試劑的冰柜，而SHINE可以在室溫下進(jìn)行，僅需約90分鐘，和一個廉價的熱塊來加熱反應(yīng)。研究人員正在努力簡化這一過程，目標(biāo)是在15分鐘內(nèi)返回結(jié)果。研究人員還調(diào)整了SHINE來區(qū)分不同的流感毒株。他們說，在未來，這種檢測方法可以用于檢測兩種癥狀相似的病毒，比如流感和SARS-CoV-2。

他們設(shè)計并驗證了4種SHINE，用于檢測和區(qū)分臨床相關(guān)的流感種類(甲流和乙流)和亞型(H1N1和H3N2)。當(dāng)對臨床樣品進(jìn)行檢測時，SHINE與定量RT-PCR達(dá)到100%的一致性。Cas12a/Cas13a雙工SHINE檢測同時檢測兩個靶標(biāo)，證明了這種雙工分析在鑒別奧司他韋耐藥性(H275Y)突變的兩個等位基因以及同時檢測患者樣本中的甲型流感和人RNA酶P方面的實用性。這些檢測方法有可能將流感檢測擴(kuò)大到臨床實驗室之外，以加強(qiáng)流感診斷和監(jiān)測。

Sabeti實驗室的博士后研究生、該研究的共同**作者Jon Arizti-Sanz說:“能夠梳理出感染病人的流感病毒株或亞型，對治療病人和公共衛(wèi)生干預(yù)都有影響。”Sabeti實驗室的本科生Ben Zhang表示：“使用紙條讀數(shù)代替昂貴的熒光儀器是一個巨大的進(jìn)步，不僅在臨床護(hù)理方面，而且在流行病學(xué)監(jiān)測方面。”

例如，這些檢測可以幫助臨床醫(yī)生決定是否使用奧司他韋—— 一種僅對某些毒株有效的常見抗病毒藥物。在現(xiàn)場快速檢測還可以幫助科學(xué)家在疫情爆發(fā)期間更有策略地收集樣本，以更好地監(jiān)測病毒的傳播方式。

接下來，研究人員正在調(diào)整SHINE來測試禽流感和豬流感毒株。“有了SARS-CoV-2和現(xiàn)在的流感，我們已經(jīng)證明，我們可以很容易地調(diào)整SHINE來檢測新的或正在進(jìn)化的病毒，”“我們很高興將其應(yīng)用于H5N1。”

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