2020諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主揭曉，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明5分鐘檢測新冠方法

百戰(zhàn)網(wǎng) 2020-10-12 10:44:01

評(píng)論

第二波新冠疫情已經(jīng)在歐洲拉開了序幕，如今新冠的快速檢測變得非常的重要。美國加州大學(xué)伯克利分校教授Jennifer Doudna領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用CRISPR基因編輯技術(shù)，提出了一種只需5分鐘就能檢測出新冠病毒的方法。也正是憑借這項(xiàng)技術(shù)，她成功的拿下了2020年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)最新消息，北京時(shí)間10月7日17時(shí)45分，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)“花落”法國生物化學(xué)家埃瑪紐埃爾·沙爾龐捷(Emmanuelle Charpentier)和美國化學(xué)家珍妮弗·杜德納(Jennifer A. Doudna)，以表彰這兩位女性科學(xué)家“發(fā)現(xiàn)了基因編輯技術(shù)中最有力的工具之一：CRISPR /cas9基因剪刀”，她們將分享1000萬瑞典克朗(約760萬元人民幣)的獎(jiǎng)金。

CRISPR診斷是研究人員試圖加速新冠病毒檢測的一種方法。今年5月，兩個(gè)研究小組報(bào)告了一種基于CRISPR的新冠病毒檢測方法，這種方法可以在大約1小時(shí)內(nèi)檢測出病毒，比傳統(tǒng)新冠病毒檢測方法所需的24小時(shí)快得多。而此次新提出的檢測方法是目前基于CRISPR最快的診斷方法

CRISPR檢測的工作原理是識(shí)別一個(gè)約有20個(gè)堿基的RNA序列，這是新冠病毒特有的堿基序列。他們通過創(chuàng)造一種與目標(biāo)RNA序列互補(bǔ)的“向?qū)?rdquo;RNA，從而在溶液中與目標(biāo)RNA序列結(jié)合。當(dāng)“向?qū)?rdquo;RNA與目標(biāo)RNA結(jié)合時(shí)，CRISPR工具的Cas13“剪刀”酶就會(huì)啟動(dòng)，并切斷附近的單鏈RNA。剪切會(huì)釋放單獨(dú)的熒光粒子進(jìn)入測試溶液中，當(dāng)用激光照射樣本時(shí)，釋放出的熒光粒子就會(huì)發(fā)光，表明病毒存在。

然而，最初的CRISPR檢測方法要求研究人員首先要擴(kuò)增病毒RNA，然后再進(jìn)行檢測診斷，以增加他們發(fā)現(xiàn)信號(hào)的幾率。這無疑增加了檢測的復(fù)雜性、成本和時(shí)間。

Doudna團(tuán)隊(duì)報(bào)告的新型CRISPR診斷方法不需要擴(kuò)增新冠病毒RNA，該團(tuán)隊(duì)花了幾個(gè)月的時(shí)間測試了數(shù)百種“向?qū)?rdquo;RNA，以找到多個(gè)可協(xié)同工作以提高檢測靈敏度的“向?qū)?rdquo;RNA。

研究人員報(bào)告稱，使用單一的“向?qū)?rdquo;RNA，可以在每微升溶液中檢測到100,000個(gè)病毒。如果他們添加第二種“向?qū)?rdquo;RNA，他們每微升只能檢測100個(gè)病毒。

共同領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的美國加州大學(xué)舊金山分校病毒學(xué)家Melanie Ott說，該方法仍然不如傳統(tǒng)的新冠病毒診斷裝置好，后者使用昂貴的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器追蹤病毒，可實(shí)現(xiàn)每微升追蹤一種病毒。然而，她說，新診斷方法能夠精確地識(shí)別一批5個(gè)陽性臨床樣本，每次試驗(yàn)只需5分鐘，而標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)則需要1天或更長時(shí)間才能得到結(jié)果。

Wilson表示，新檢測方法還有另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢：可以量化樣本中的病毒數(shù)量。當(dāng)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新冠病毒測試通過擴(kuò)增遺傳物質(zhì)來達(dá)到檢測目的時(shí)，會(huì)改變現(xiàn)有的遺傳物質(zhì)數(shù)量，從而消除了明確樣本中病毒數(shù)量的任何機(jī)會(huì)。

與此相反，新檢測方法檢測到的熒光信號(hào)強(qiáng)度與樣本中的病毒數(shù)量成正比。這不僅揭示了樣本是否呈陽性，還揭示了患者攜帶了多少病毒。Wilson說，這些信息可以幫助醫(yī)生根據(jù)每個(gè)病人的情況制定治療方案。

Doudna和Ott表示，他們正在努力驗(yàn)證相關(guān)測試設(shè)置，并研究如何將其商業(yè)化。