Nat BME:基于Cas13的SARS-CoV-2RNA检测方法的临床验证
2020-08-26 MedSci原创 MedSci原创
由SARS-CoV-2病毒的传播引起的COVID-19大流行需要快速、敏感和廉价的诊断方法来促进疾病的控制。实时定量PCR和逆转录（RT-qPCR）测量病毒RNA的数量，仍然是SARS-CoV-2病毒
由SARS-CoV-2病毒的传播引起的COVID-19大流行需要快速、敏感和廉价的诊断方法来促进疾病的控制。实时定量PCR和逆转录（RT-qPCR）测量病毒RNA的数量，仍然是SARS-CoV-2病毒检测的金标准技术。但是，无法获得足够的RT-qPCR仪器，试剂和训练有素的仪器操作员，可能会限制该诊断工具的实用性，尤其是在资源有限的发展中国家。在实验室进行RT-qPCR后续确认之前，对COVID-19进行即时快速检测，作为初步筛选，将大大提高诊断能力，从而改善检疫和护理程序，最终有助于减少对医疗资源的压力。此外，还需要具有快速周转时间的COVID-19的精确即时检验平台，以恢复社会和经济活动。在当前的COVID-19暴发期间，作者报告了基于CRISPR–Cas13的两步法SHERLOCK系统对SARS-CoV-2病毒RNA的敏感和特异性检测的临床验证。
方法：SERSLOCK系统对SARS-CoV-2的检测依靠RT–RPA等温扩增感兴趣的病毒基因片段，然后进行CRISPR–Cas介导的扩增基因检测（在这种情况下，使用来自瓦德勒氏菌的Cas13a（LwaCas13a））。 CRISPR-Cas对扩增的基因序列的检测触发了分子的旁裂，用于荧光或侧流测量。作者首先设计并测试了总共四对RPA引物对和相应的CRISPR RNA（crRNA），它们针对SARS-CoV-2的尖峰（S），核蛋白（N）和复制酶多蛋白1ab（Orf1ab）基因。 S和Orf1ab基因的两个引物对（和crRNA）先前已通过合成RNA进行过验证。设计靶向N基因和Orf1ab另一个区域的其他两个引物对和crRNA，以匹配医院用于SARS-CoV-2检测的标准RT-qPCR分析中使用的基因区域。所有RPA引物和crRNA序列均被设计成对SARS-CoV-2病毒RNA具有特异性和选择性的引物和序列。
结果：作者对SARS-CoV-2检测的SHERLOCK方法（一种基于CRISPR-Cas的检测平台）的性能进行了严格评估。验证了总共154个临床COVID-19样品的SHERLOCK方法，发现它对荧光读数具有100％的特异性和96％的敏感性，对侧流读数具有88％的敏感性。该方法能够检测鼻咽和咽拭子样品（包括痰样品）的RNA提取物中的SARS-CoV-2，而与其他普通人类冠状病毒无交叉反应，并且能够在无症状情况下检测该病毒。SHERLOCK 方法对SARS-CoV-2检测的当前LoD和灵敏度与批准的即时医疗点基因诊断测试的性能相当 ，但不需要特定的工具。这有可能将SHERLOCK的实用性从即时检验扩展到在家测试，在执行安全的样本收集程序之前，可以更频繁，更便宜地执行该测试。
原文链接:Patchsung, M., Jantarug, K., Pattama, A. et al. Clinical validation of a Cas13-based assay for the detection of SARS-CoV-2 RNA. Nat Biomed Eng (2020). https://doi.org/10.1038/s41551-020-00603-x
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