科学家们开发诊断测试，即使它发生突变，也可以检测到导致Covid-19的病毒

由新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)领导的一个科学家团队开发了一种诊断测试，可以在病毒发生突变后检测出导致COVID-19的病毒。

这种被称为“先锋”(VaNGuard，变体核苷酸守卫)的测试利用了一种被广泛应用于医学领域的基因编辑工具CRISPR科学研究在实验室条件下改变人类细胞的DNA序列和基因功能，以及最近在诊断方面的应用。

因为病毒有能力随着时间的推移而进化诊断测试对潜在突变采取有力措施是追踪和抗击大流行的关键工具。到目前为止，已有数千种SARS-CoV-2变种病毒导致Covid-19已经出现，包括一些在英国，南非和巴西广泛传播的一些人。

然而，领导这项研究的南洋理工大学副教授Tan孟How表示，新菌株的基因序列变化可能会阻碍一些诊断测试检测该病毒的能力。

除了能够在SARS-CoV-2发生突变时进行检测外，先锋测试还可以在临床环境中对患者的原始样本进行检测，而不需要RNA纯化，30分钟内就能得到结果。这是金标准聚合酶链反应(PCR)测试所需时间的三分之一，而金标准聚合酶链反应需要在实验室设备中纯化RNA。

由南大领导的科学家团队希望，先锋检测可以部署在快速确认个人COVID-19状态至关重要的环境中。

南洋理工大学化学与生物医学工程学院的谭副教授说:“病毒非常聪明。它们可以变异、编辑或打乱它们的遗传物质，这意味着诊断测试可能无法发现它们。因此，我们花了相当多的精力来开发一种强大而敏感的测试，即使病毒的基因序列发生了变化，也能捕捉到它们。此外，频繁的检测对于帮助阻断病毒在人群中的传播至关重要，所以我们已经将我们的检测开发成快速和负担得起的，使它们能够部署在资源贫乏的环境中。”

研究结果发表在科学杂志上自然通讯3月19日。

下一步，他们计划进行进一步实验，进一步完善其诊断试剂盒，获得相关部门的监管批准，并与诊断公司合作将其检测商业化。

用一把“分子剪刀”来检测病毒

VaNGuard测试依赖于一种包含enAsCas12a的反应混合物，这是Cas12a酶的一种变体，其作用就像一把“分子剪刀”。

酶Enascas12a是“编程”的靶向SARS-COV-2遗传物质的特定段，并从其其余的病毒基因组中剪掉它们。成功剪断段是酶如何“检测到病毒的存在。该编程由称为引导RNA的两种不同的分子完成，其设计用于识别SARS-COV-2基因组上的特定位点。

科学家们决定使用两种引导rna来识别SARS-CoV-2变种之间极其相似的序列，这也是该病毒独有的。根据计算预测，每一个引导RNA都能识别迄今为止在世界各地已测序的数千种SARS-CoV-2分离株中的99.5%以上。

谭教授解释说:“将两个或更多的引导RNA与酶enAsCas12a结合，可以确保如果其中一个引导RNA由于突变而不能引导它到病毒的正确片段，另一个引导RNA仍然可以‘挽救’这种不匹配。”

到目前为止，南大研制的诊断平台可以识别SARS-CoV-2基因组目标位点内最多两个突变。

当SARS-COV-2病毒或其变体中的一个在样品中检测到时，工程化的CAS12酶变异Enascas12a变为超激活并开始切割其他可检测的遗传物质在样品中，包括一个被荧光染料标记的分子被添加到反应混合物中。

当分子被切开时，它开始发光。这种发光被微孔板读卡器捕捉到，这是一种实验室仪器，可以检测和量化分子发出的光子。

谭教授宣传谭，世卫组织也来自新加坡科学，技术和研究机构的新加坡基因组研究所，新加坡（A *星级）解释：“如果存在病毒，则分子将发光。如果没有，这意味着病毒不存在导致分子剪刀的超激活。“

制作先锋的测试易于使用

为了使该测试在被批准投入使用后更容易使用，科学家们将该测试集成到一个经过特殊处理的纸条中，看起来类似于怀孕测试。

将纸条浸入含有粗鼻咽样本和反应混合物的管中。在SARS-CoV-2病毒或其变种存在时，纸带上会出现两条强条带。在没有病毒的情况下，只有一条带出现。

科学家们通过合成一个与已知的SARS-CoV-2变种具有相同突变序列的RNA样本，验证了VaNGuard测试检测SARS-CoV-2变种的能力。

他们在测试中加入了不同数量的合成样品，当把纸条浸入每种反应混合物时，观察到两条强条带。这表明VaNGuard测试对突变的病毒序列有很强的抵抗力。科学家们还开发了一款手机应用程序来帮助解读这些纸条。

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