近日，世界衛(wèi)生組織已正式命名新型冠狀病毒引起的疾病為COVID-19,。COVID-19疫情的爆發(fā)給全球人類健康帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn),。新型冠狀病毒核酸檢測(cè)是患者臨床確診和康復(fù)出院的重要依據(jù)，也是接觸者解除隔離的重要判斷依據(jù),。目前，新型冠狀病毒核酸檢測(cè)大多通過(guò)qPCR進(jìn)行,，但是無(wú)法獲得足夠的試劑和設(shè)備會(huì)減慢檢測(cè)的速度。世界衛(wèi)生組織在本周召開的新型冠狀病毒研究大會(huì)上,，明確指出“開發(fā)準(zhǔn)確并且使用簡(jiǎn)便的診斷檢測(cè)”是當(dāng)務(wù)之急。
為了幫助推進(jìn)診斷速度,，Broad研究所的張鋒教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合McGovern腦科學(xué)研究所等合作機(jī)構(gòu)基于CRISPR技術(shù)，開發(fā)了適用于新型冠狀病毒RNA的檢測(cè)方法,。該方法可準(zhǔn)確檢測(cè)20~200 aM的病毒靶序列（每微升10~100個(gè)拷貝）,，并可在1個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。需要注意的是,，該檢測(cè)方法僅是初步研究，不能作為臨床診斷,，并且尚未在患者樣本上進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證,。相關(guān)研究成果已經(jīng)提交到bioRxiv。該檢測(cè)方法利用了張鋒教授團(tuán)隊(duì)此前開發(fā)的SHERLOCK技術(shù),。已有研究顯示,，基于CRISPR-Cas13的SHERLOCK技術(shù)可準(zhǔn)確檢測(cè)患者樣本中多種不同病毒的存在，對(duì)RNA和DNA的檢測(cè)靈敏度都達(dá)到了單分子級(jí)（點(diǎn)擊查看此前報(bào)道）,。該技術(shù)可通過(guò)檢測(cè)獨(dú)特的核酸特征,，并只需將基因試紙浸入處理過(guò)的樣本中，試紙上會(huì)顯示出一條線,，指示是否存在病毒,。在該最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)使用合成的新型冠狀病毒RNA片段,，設(shè)計(jì)并檢測(cè)了兩個(gè)可識(shí)別新型冠狀病毒特征的向?qū)NA：一種識(shí)別新冠病毒的S基因,，另一種識(shí)別Orf1ab基因。當(dāng)與Cas13蛋白結(jié)合時(shí),，它們可形成一個(gè)SHERLOCK系統(tǒng),，檢測(cè)病毒RNA的存在。為提高檢測(cè)的準(zhǔn)確率,，研究團(tuán)隊(duì)選擇了新型冠狀病毒最具特異性的序列,，以降低其他呼吸道病毒基因組的干擾。最終,，研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出適用于新型冠狀病毒RNA的檢測(cè)方法,。該檢測(cè)方案包括三個(gè)步驟，適用于為qPCR檢測(cè)提取的RNA樣本：1. 將提取的RNA進(jìn)行等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng),，42°C下孵育25分鐘； 2. 步驟1反應(yīng)物加入Cas13蛋白,、向?qū)NA和報(bào)告分子,，37°C孵育30分鐘,；3. 將試紙條浸入步驟2的反應(yīng)體系中，反應(yīng)需2分鐘,。 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的向?qū)NA能精準(zhǔn)識(shí)別樣本中的新型冠狀病毒RNA,，并激活與其結(jié)合的Cas13a蛋白，使得Cas13a瘋狂切開它所遇到的任何其他RNA分子,。同時(shí),，研究人員還添加了一種通過(guò)RNA相連接的報(bào)告分子。一旦激活Cas13a,，這種報(bào)告分子連接的RNA就會(huì)被切斷,。因此，通過(guò)報(bào)告分子是否被切斷,，就能判斷檢測(cè)COVID-19患者樣本中新冠病毒的存在與否,。 圖：不同新型冠狀病毒RNA濃度的檢測(cè)圖像。 如果COVID-19患者樣本中不存在新冠病毒,，試紙標(biāo)識(shí)“完整分子”的較低位置上,，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)條帶；如果樣本中存在新冠病毒的RNA,，在標(biāo)識(shí)“切斷分子”的較高位置上,，會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)條帶。通過(guò)條帶位置的不同,，很容易確認(rèn)是否存在新型冠狀病毒,。在試驗(yàn)中，該方法可穩(wěn)定檢測(cè)出新冠病毒的RNA序列,，且靈敏度較高,，每微升里僅需100個(gè)拷貝甚至10個(gè)拷貝。研究團(tuán)隊(duì)表示,，該檢測(cè)方法仍需進(jìn)一步的優(yōu)化,、測(cè)試和臨床驗(yàn)證，以開發(fā)出用于檢測(cè)COVID-19患者樣本中新型冠狀病毒的簡(jiǎn)單系統(tǒng),。同時(shí),，研究團(tuán)隊(duì)將免費(fèi)提供可能有用的信息，包括共享可能支持潛在診斷開發(fā)的信息,。將為任何有興趣進(jìn)一步開發(fā)和使用此技術(shù)的組織免費(fèi)提供技術(shù)支持（https://www./91909/,，或[email protected]），包括開發(fā)含Cas13蛋白的啟動(dòng)試劑盒,、向?qū)NA,、報(bào)告分子和等溫?cái)U(kuò)增引物。1.A protocol for detection of COVID-19 using CRISPR diagnosticshttps://static1./static/5b7c640be2ccd1703a3da4d3/t/5e46d16cf617da2f796f926e/1581699437272/COVID-19+detection+%28v20200214%29.pdf2. Enabling coronavirus detection using CRISPR-Cas13: An open-access SHERLOCK research protocolhttps://mcgovern./2020/02/14/enabling-coronavirus-detection-using-crispr-cas13-an-open-access-sherlock-research-protocol/
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