CRISPR超越荧光PCR，检测新冠速度快9倍

（文章来源：DeepTech）

加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员和 Mammoth Biosciences 的科学家在 Nature Biotechnology 发表论文《CRISPR–Cas12-based detection of SARS-CoV-2》，文中报告了一种基于 CRISPR–Cas12 的侧向流动检测技术，可从鼻咽拭子 RNA 提取物中检测 SARS-CoV-2。“快速（<40 分钟）、易于实现、准确”论文中这样评价到。

论文介绍，该方法为美国疾病控制和预防中心对 SARS-CoV-2 实时 RT-PCR 测定提供了直观、快速的替代方法，阳性预测率达 95％，阴性预测率达 100％。同时，该技术不需要专门的设备，可以帮助缓解美国的检测积压问题。

生辉（SciPhi）发现，CRISPR 领域的科学家 Jennifer Doudna 是 Mammoth Biosciences 的顾问委员会成员。Jennifer Doudna 是加州大学伯克利分校的化学和分子生物学与细胞生物学教授，因发现名为 CRISPR 的基因编辑技术中的作用而举世闻名。

是她首次揭露了核酶的基本结构和功能，这项工作为她后来帮助开创 CRISPR-Cas 9 打下了基础。其研发的 CRISPR-Cas 9 是现阶段成本最低的编辑基因工具。除了对 CRISPR 的科学贡献外，Jennifer Doudna 还带头公开辩论用 CRISPR-Cas9 编辑人类胚胎的伦理意义。

目前，美国食品和药物管理局（FDA）尚未批准这项试验，但正在进行临床评估，以快速获得批准。新冠疫情在美国的爆发让病毒检测试剂盒需求量增大，美国当地实验室已经开发出基于定量 RT-PCR（qRT-PCR）检测方法的试剂盒，可在 4-6 小时内完成病毒检测，该技术已获美国疾病控制与预防中心 (CDC) 特批紧急使用授权（EUA）。

但由于需要将样本隔夜运往参考实验室，因此用于筛查和诊断可疑 SARS-CoV-2 的患者的周转时间已超过 24 小时。尽管检测时间较快，所需设备也相对简单，但效用仅限于诊断急性 SARS-CoV-2 感染，适用范围较窄。研究团队从鼻咽或口咽拭子中提取 RNA，体外扩增后用 Cas12 检测预定义的冠状病毒序列，以此实现对 SARS-CoV-2 的检测。

“这一过程在约 40 分钟内即可完成对病毒的检测和确认，克服了速度慢的问题，这对美国来说至关重要。”

值得注意的是，该项新试验是第一批使用 CRISPR 基因靶向技术检测新冠病毒的试验之一，可以对 CRISPR 进行修饰以使其靶向任何基因序列。“这一特点将加速下一代新冠病毒检测手段的部署。”该研究共同通讯作者、首席开发人员、UCFS 检验医学教授 Charles Chiu 说到。

CRISPR/Cas 系统作为一种新兴的基因定点编辑技术正在逐渐成熟，并已在多个动植物物种中成功得到应用，它广泛存在于细菌及古生菌中, 是机体长期进化形成的 RNA 指导的降解入侵病毒或噬菌体 DNA 的适应性免疫系统。它的出现为基因工程提供了一个强有力的应用新工具, 在基因功能解析、人类疾病靶向治疗等应用中有巨大的潜力和广阔的前景; 研究表明，CRISPR/Cas 系统有望加速重要农作物水稻、小麦性状改良与分子定向育种。更令人鼓舞的是, 其操作简单、实验周期短、节约成本, 有利于在普通实验室推广这一技术。

早在2月14日，麻省理工学院和哈佛大学博德研究所（the Broad Institute）的核心成员张锋，Omar Abudayyeh 和 Jonathan Gootenberg 就已经使用基于 CRISPR 的 SHERLOCK 系统，开发了适用于纯化的 RNA 的研究方案，这可能有助于开发基于 CRISPR 的诊断方法来临床检测 COVID-19。

4月6日，张锋团队纯化的利用 SHERLOCK 系统纯化 RNA 的方案已经成功，纯化过程可以在 5 分钟内完成。4月8日，在上述基础上，张锋团队开发了名为 LAMP-Seq 的诊断方法，该方法有可能显著扩大 COVID-19 测试的规模，预计每天可分析数百万个样品。虽然这些技术和研究方案尚未经临床诊断测试认可。但是已经证明 CRISPR 技术的成熟利用或将对新冠病毒检测带来新的可能性。

（责任编辑：fqj）