基于CRISPR的RNA病毒检测方法,可媲美定量RT-PCR

一种简单快速的、基于CRISPR的RNA病毒检测方法,可用于现场快速诊断,媲美qRT-PCR

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发表时间:2024-06-20 16:30

流感病毒的高疾病负担对人类健康构成重大威胁。大多数流感检测需要训练有素的人员和专业设备,每年只有不到1%的流感患者接受检测。迫切需要将速度、灵敏度和特异性与最低设备要求相结合的优化诊断技术,以便在需要时检测许多流行的流感种类、亚型和突变株。麻省理工学院布罗德研究所、哈佛大学和普林斯顿大学的一个团队开发出一种低成本的试纸条,可以让病人发现他们患的是哪种流感,并得到正确的治疗。它使用CRISPR来区分主要的季节性流感类型:甲型流感和乙型流感,以及季节性流感亚型H1N1H3N2,还可以识别出能抵抗常规抗病毒治疗的毒株,并且随着进一步的工作,它有可能检测出猪流感和禽流感毒株,包括目前正在感染牛的H5N1。今天发表在《The Journal of Molecular Diagnostics》上的研究结果可以帮助改善疫情应对和临床护理,为医生办公室和实验室提供准确、低成本和快速的检测。

文章资深作者Cameron Myhrvold表示:最终,我们希望这些检测能像快速抗原测试一样简单,而且具有通常在实验室环境中进行的核酸测试的特异性和性能

该检测基于SHINE技术——该技术是由Sabeti实验室于2020年开发的,使用CRISPR酶来识别样本中的特定病毒RNA序列。研究人员使用SHINE检测SARS-CoV-2并区分DeltaOmicron变体。在2022年他们开始调整这种检测靶标,以检测他们知道一直在传播的其他病毒:流感。他们希望创造出一种可以在现场或诊所使用的检测方法,而不需在医院或拥有专业设备的诊断实验室使用。

典型的诊断方法,如聚合酶链反应(PCR),需要相对较长的处理时间,训练有素的人员,专门的设备,以及在-80°C下储存试剂的冰柜,而SHINE可以在室温下进行,仅需约90分钟,和一个廉价的热块来加热反应。研究人员正在努力简化这一过程,目标是在15分钟内返回结果。研究人员还调整了SHINE来区分不同的流感毒株。他们说,在未来,这种检测方法可以用于检测两种症状相似的病毒,比如流感和SARS-CoV-2

他们设计并验证了4SHINE,用于检测和区分临床相关的流感种类(甲流和乙流)和亚型(H1N1H3N2)。当对临床样品进行检测时,SHINE与定量RT-PCR达到100%的一致性。Cas12a/Cas13a双工SHINE检测同时检测两个靶标,证明了这种双工分析在鉴别奥司他韦耐药性(H275Y)突变的两个等位基因以及同时检测患者样本中的甲型流感和人RNAP方面的实用性。这些检测方法有可能将流感检测扩大到临床实验室之外,以加强流感诊断和监测。

Sabeti实验室的博士后研究生、该研究的共同**作者Jon Arizti-Sanz:“能够梳理出感染病人的流感病毒株或亚型,对治疗病人和公共卫生干预都有影响。”Sabeti实验室的本科生Ben Zhang表示:使用纸条读数代替昂贵的荧光仪器是一个巨大的进步,不仅在临床护理方面,而且在流行病学监测方面。

例如,这些检测可以帮助临床医生决定是否使用奥司他韦—— 一种仅对某些毒株有效的常见抗病毒药物。在现场快速检测还可以帮助科学家在疫情爆发期间更有策略地收集样本,以更好地监测病毒的传播方式。

接下来,研究人员正在调整SHINE来测试禽流感和猪流感毒株。有了SARS-CoV-2和现在的流感,我们已经证明,我们可以很容易地调整SHINE来检测新的或正在进化的病毒,”“我们很高兴将其应用于H5N1

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