在努力研發疫苗的同時寨卡病毒正在進行中,他們還沒到那兒,這意味著我們控制感染最有效的工具之一是診斷措施,讓科學家可以密切關注寨卡病毒的出現地點。
現在,由哈佛大學領導的國際研究小組提出了可能是迄今為止最好的工具——一種快速、低成本的診斷系統,用於寨卡病毒菌株特異性檢測,有一天可以在現場進行診斷這在幾個小時內使用血液、尿液或唾液樣本。
“寨卡病毒引起的日益嚴重的全球健康危機促使我們利用我們在實驗室開發的新技術,並利用它們創建一個工作流程,可以在 2-3 小時內現場診斷寨卡患者。”合成生物學家詹姆斯‧柯林斯說來自哈佛大學。
該技術基於柯林斯和其他研究人員先前開發的系統,在測試中僅用了 3 個多小時就成功在受感染的獼猴血漿中檢測到了活寨卡病毒診斷伊波拉病毒。
該系統配備了一個合成生物分子感測器,旨在篩選特定的 RNA 序列。 這些廉價的傳感器在病毒存在時會改變顏色,可以嵌入小紙盤中,每個只需 1 美元。
他們不僅限於篩選要嘛 – 他們可以檢測其他 RNA,包括SARS、麻疹、、丙型肝炎和西尼羅河。
但使用紙本感測器檢測寨卡病毒的挑戰之一是,該病毒在血液、尿液和唾液中的濃度極低。 為了解決這個問題,新系統首先使用酵素和引子的混合物來放大樣本的 RNA,從而有效增強病毒訊號。
一旦病毒被放大,如果匹配,紙質感測器就會改變顏色,這樣測試人員就可以直觀地識別樣本是否含有寨卡病毒。 然後,電子閱讀器可以分析和量化病毒量,以進行更詳細的分析。
該系統還整合了一個CRISPR-Cas9- 可以在基因層面上區分特定寨卡毒株的輔助機制。
“我們已經針對登革熱病毒的密切相關毒株測試了我們的診斷系統,發現在前兩個步驟中,我們的系統可以輕鬆區分寨卡病毒和登革熱,”團隊成員之一亞歷山大·格林說道來自亞利桑那州立大學。 「增加第三個基於CRISPR 的步驟——首次在紙本平台上部署Cas9——只會提高檢測的準確性。當我們準備這項技術進行翻譯時,我們計劃針對數十甚至數百個測試來驗證我們的系統臨床樣本。
除了測試組件成本低廉之外,該系統還可以客製化用於檢測任何基於 RNA 的病原體,並且可以在運輸前進行冷凍乾燥。 研究人員表示,可以根據需要設計特定的測試套件並將其運送到感染爆發地點。
“為了應對新出現的疫情,我們預計定制的診斷系統可以在一周內投入使用,”柯林斯說。 “我們目前正在尋求多種機會來獲得私人和公共資金,以便將該診斷系統商業化,並提供給世界各地的醫療救護人員。”
這個診斷工具的令人振奮之處不僅在於它似乎是一種快速篩檢寨卡病毒的有效且廉價的方法。 提出這個方案的科學家——來自美國和加拿大七所不同大學的不同研究人員——如此迅速地(僅僅六週內)匯集了他們的資源,提出了一個解決方案。
鑑於壞消息我們已經習慣了聽到寨卡病毒,能夠報告一些有關該主題的積極消息以進行改變真是太棒了。
“我們是一群不適合做這件事的學者,但我們放棄了一切,團結起來,”柯林斯說。 “來自工業界或政府實驗室的團隊為此而設立,可以在不到一周的時間內完成這項工作。這就是這個合成生物學平台的潛力。”
研究結果發表於細胞。