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新冠家庭测试套件越来越多,大众化应用靠谱吗?

到今年年底,人们或许可以自己在家就可以测试新冠病毒。

目前,接受新冠病毒检测,仍然意味着要去看医生,或开车进入诊所,这还有可能使其他人被感染。而且即便如此,也很难获得检测结果。美国疾病控制中心(CDC)仍在告诉人们,如果症状轻微,就应该呆在家里。

这就是为什么一些公司现在试图开发家用基因测试以发现该病毒的原因。其中包括位于加利福尼亚州南旧金山的初创公司Mammoth Biosciences,该公司使用CRISPR基因编辑技术进行测试。Mammoth Biosciences日前表示,计划在年底前准备好一个一次性家庭测试套件。

Mammoth Biosciences正在将其基于CRISPR的DETECTR平台与GSK Consumer Healthcare一起设计和制造该套件。GSK已经向消费者出售牙膏、尼古丁胶和非处方药。它们将开发出准确、易于使用、完全一次性、快速和手持式的测试套件。

CRISPR一般被认为是用于修饰动物或纠正遗传疾病的基因编辑工具。但是它也可以用于诊断测试,因为它可以将非常具体的遗传信息(例如病毒的遗传序列)清零,然后触发可见信号,类似于家庭妊娠测试中用的卫生棉条。

在大流行的当下,使用CRISRP测试新冠的想法增加了推动力。这是因为该技术具有使便携式测试可行的功能:它速度快,所需机械少,并且可以处理唾液或鼻涕等原始样品。

Mammoth Biosciences的首席执行官Trevor Martin说:“这是CRISPR的最终用例。” “我们的愿景是采用验孕的形式。”

据悉,Mammoth Biosciences的平台可以识别并发出通过简单的鼻拭子获得的病毒RNA链的信号。而其测试之所以能脱颖而出,是因为即使有人没有症状,它也可以及早发现病毒RNA。

据称,研发人员可以对其DETECTR平台进行编程,以搜索分子中的新冠病毒,然后显示在测试结果中,类似于妊娠测试在几分钟内就能提供直观的测试结果。

Mammoth Biosciences提供的测试方案可在不到20分钟的时间内提供结果,并且不需要进行实验室设置。这意味着该测试可以在任何地方进行——家庭室内、医生办公室、机场、入境点或工作场所。

SARS-CoV-2 DETECTR检测流程示意图

目前,最准确的新冠测试是在中央实验室进行的分子测试,通常采用称为PCR的技术,该技术需要几个处理步骤。而像Mammoth Biosciences这样的公司的目标是跳过PCR,从而无需昂贵的设备和训练有素的技术人员。

不少人希望在家进行的测试类型具有与实验室相同的准确性水平。但Trevor Martin表示:“您不需要权衡,到目前为止还不可能。”事实上,目前针对新冠测试的大多数家庭套件,往往可靠度非常低。

4月,加利福尼亚大学的研究人员与Mammoth Biosciences一起证明了CRISPR可以发现冠状病毒。使用该技术的其他两家诊断公司也是如此,它们分别是——Sherlock Biosciences和Caspr Biotech。 “将产品推向市场并不是要证明技术的有效性。Sherlock Biosciences的首席执行官Rahul Dhanda在三月份的一次采访中说,这花了我们一天的时间。”

Sherlock Biosciences后来获得了紧急批准,可以销售仅用于实验室的CRISPR测试版本,尽管仍未使用。

Sherlock Biosciences技术的核心是一种叫做Cas13a的蛋白酶和与其结合的向导 RNA。根据新冠病毒的 RNA 序列,研究人员设计了能够靶向新冠病毒特异性序列的向导RNA,只要样本里有新冠病毒所对应的 RNA,向导RNA就能对其进行精准的识别,并激活与其结合的Cas13a蛋白酶,被激活的Cas13a蛋白酶可以切开所遇到的任何RNA分子。同时,研究人员们在样本里还会添加一种通过RNA相连接的特殊分子,伴随着Cas13a的激活,这种特殊分子上的RNA就会被切断,通过确认这些分子是否被切断,就能知道最初的样本里有没有新冠病毒的存在。该技术减少了对RT-qPCR设备的依赖。

另外,美FDA于2020年4月21日批准的首个家用测试套件“Pixel by LabCorp”,是FDA与LabCorp合作开发的,并说其准确性与医生所采集的样本相同。使用试剂盒中随附的特殊拭子进行测试,患者可使用该拭子从鼻腔中采集样品,然后将样品邮寄回LabCorp。该测试确实需要首先获得医生的命令,如果没有医生的帮助,您将无法购买。

家庭测试

尚不清楚为控制流感大流行或限制新的感染,家庭测试到底能起到多少作用。针对在家检测的模式,专家们也看法不一。

帝国理工学院的一项分析发现,高危人群应定期进行新冠病毒筛查,例如每周对卫生保健工作者进行测试。该分析表明,与仅对有症状的人进行自我检疫相比,对整体人口进行测试的收益较小。

如果人们在家中进行测试,他们可能不会将结果报告给卫生当局,从而限制了对大流行病传播的了解。没有医生的介入,他们也可能无法获得或遵循有关隔离或警告联系人的医疗建议。

波士顿大学全球卫生学教授唐纳德·西亚(Donald Thea)说:“向没有提供必要报告内容的个人提供基于家庭的测试,意味着缺少潜在的关键公共卫生信息。”

FDA对这种在家收集样本表达了一些担忧:“样品收集介质的成分在家庭环境中是否可以安全使用(由于某些成分可能是有毒的),适当的装运以及样品的适当稳定性,考虑到收集和测试之间的时间间隔以及潜在的影响运输条件(例如,如果标本坐在热卡车上)。”

GSK目前不销售场外测试,但并未回答有关家庭测试有何好处的问题。Trevor Martin说,Mammoth Biosciences尚未确定其测试如何工作的细节,但它们可能包括一个可记录和报告匿名结果的应用程序。他说:“总的来说,获得更多信息更好,尤其是在大流行时,我相信人们可以采取行动。”

药房已经出售了针对HIV、胆固醇水平和过敏的家庭检测,但这些检测都不是基因检测。当前的用于亲子鉴定或血缘追溯的消费者基因检测,则往往要求人们邮寄唾液或头发样本。

4月份,美国食品药品监督管理局允许LabCorpto推出用于新冠肺炎的邮寄样品收集套件,但仍需要几天才能获得结果。

除了消费者使用以外,政府和航空公司等公司可能还需要快速简便的新冠病毒测试,以确保人们没有在入境口岸引入感染。Trevor Martin称筛查到达一个国家的“明确用例”,并说他已经与“各种政府机构”保持联系。

专家们也警告说,与专业卫生部门进行的冠状病毒的标准标本采集相比,一些鼻拭子的测试准确性可能较差。因此,如果出现了症状,建议还是去医院检查诊治为好。

测试的未来

Mammoth Biosciences由包括加州大学伯克利分校的CRISPR共同发现者Jennifer Doudna在内的科学家创立,他将通用技术视为革命性的诊断手段。如果新冠大流行导致首次在家基因测试,则CRISPR可能会适应下一种新兴疾病或新的消费用途,例如性病或链球菌性喉炎的测试。

Donald Thea表示:“如果可以简化和简化该技术,使其易于使用且以家庭为基础,那么从理论上讲,您可以使用它来发现任何具有DNA或RNA的病原体。”“病毒诊断技术将发生一场真正的革命,并且冠状病毒确实正在加速这一发展。这是真正可怕的局势带来的意想不到但希望的后果之一。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:https://www.technologyreview.com/2020/05/20/1001987/race-home-testing-covid-19-crispr-mammoth-biosciences-gsk/

https://news.crunchbase.com/news/consumer-covid-19-tests-closer-to-reality-under-mammoth-biosciences-gsk-partnership/

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