新冠大流行已经持续两年多了，在这两年多时间里，新冠病毒一直在全球肆虐，并且不断的变异，同时，目前不同的新冠药物对于不同变体的效力是不一样的，因此，对于一种能够方便、快速检测出新冠变体诊断试剂的需求是一直存在的。

虽然现在看来，新冠病毒感染检测并不是一件困难的事情，但实际上，当把事情具体到应用场景当中时，你才会发现它的挑战性。

为了解决这个问题，普林斯顿大学、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的一个研究小组创造了一种易于使用的COVID感染诊断测试，它比常用的家庭抗原测试更灵敏，而且还能在医疗点快速和具体地检测SARS-CoV-2变种。这项研究于今年5月30日发表在《Nature Biomedical Engineering》杂志上。

这种技术被称为SHINEv.2，是一种基于CRISPR的SARS-CoV-2及其变体的诊断试剂，只需五个简单的步骤就可以完成。

该诊断试剂使用一种不同的机制来检测病毒，而不是更熟悉的基于诊所的PCR或在家的抗原测试。相反，该测试使用一种被称为CRISPR的技术检测病毒，该技术已在基因编辑中得到广泛使用。CRISPR起源于细菌用于检测和抵御病毒感染的系统，它独特地适用于快速识别特定的基因序列。

什么是CRISPR？ 1987年日本科学家在大肠杆菌的基因组发现有特别的规律序列，某一小段DNA会一直重复，重复片段之间又有相等长的间隔，此序列称为CRISPR（clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats）。它是存在于细菌中的一种基因，该类基因组中含有曾经攻击过该细菌的病毒的基因片段。细菌透过这些基因片段来侦测并抵抗相同病毒的攻击，并摧毁其DNA。这类基因组是细菌免疫系统的关键组成部分。透过这些基因组，人类可以准确且有效地编辑生命体内的部分基因，也就是CRISPR/Cas9基因编辑技术。

普林斯顿大学分子生物学系助理教授Cameron Myhrvold曾与布罗德研究所成员和哈佛大学教授Pardis Sabeti合作，开发一种基于CRISPR的测试，该测试可被定制用于诊断特定病毒感染。在2020年第一波大流行之后，Myhrvold教授的研究团队修改了他们的测试，他们称之为SHINE，在检测新冠方面拥有非常好的灵敏度。

SHINE的原始版本是一种基于实验室的测试，但研究团队希望该检测能在实验室之外进行，最终目标是让人们能够自我检测或在家中进行检测。

研究团队采取了如下工作。

首先，该团队专注于消除对准备用于测试的病人样本的专门设备的需求。

其次，他们优化了该测试，使其试剂不需要保存在冰箱里，这确保了该测试可以轻松地进行远距离运输。

改进后的测试被称为SHINEv.2。在确认改变后的测试在他们自己的实验室中运行良好后，该团队将一个测试套件送到了尼日利亚的一个实验室，看看它是否能在运输过程中长期存活，并仍然保持其准确性和灵敏度，结果非常棒，他们实现了自己的设计目标。

但随后一个新的挑战出现了，很多新的新冠变种出现了，该团队现在面临着如何对分辨新冠变体的挑战。

他们对SHINEv.2进行了迅速，以辨别患者样本中由Alpha、Beta、Delta或Omicron SARS-CoV-2变体引发的感染，并表示该测试可以迅速修改以识别可能出现的任何其他变体。

智能分子诊断中心主任、杜兰大学Weatherhead主席Tony Hu说：“这表明该方法可以通过对基因组突变的不同检测，来区分令人担忧的SARS-CoV-2变体的数据。从而可以使我们更好地准备迎接下一个突变的出现。”

Hu为《Nature Biomedical Engineering》杂志审查了这份文献。

虽然该测试能在一次检测中，就分辨出不同的变体，但它还需要一个特殊的，但相对便宜的设备来读出其结果。

尽管如此，SHINEv.2的检测速度要快得多，和目前识别SARS-CoV-2变种的方法相比，它也需要那么多设备和专业知识。

研究团队将使用该方法的场景设定为医生的办公室，或者那些在偏远地区，资源有限的地方，在这种情况下，医生只需要消耗一点资源就能确定哪种病毒变体正在困扰着他们的患者，并适当地调整治疗方法，正如我们前面所提到的那样。

该团队还希望创建一个不需要使用设备的版本，这个版本的应用场景被设定为普通人在家中使用，这面临着三个挑战：

• 操作要便捷，因为普通人并不像医护人员那样接受过很多训练；
• 样本量要少，同样是因为普通人的取样手法并不那么规范；
• 最好不要有特殊设备，这些设备在家中的利用率太低，会降低人们的购买诉求。

所以，研究团队创造了一个完全无设备的版本，可以通过使用体温或者室温孵化反应，通过尽可能地减少对加热的需求，从而降低对特殊设备的需求。而至于灵敏度方面，这是CRISPR技术的天生优势。

虽然面对这么多挑战，但也并不是没有好消息，对于家用版本而言，变体分型变得无关紧要，毕竟，用药需要遵循医嘱的，普通人在家中检测，只需要明白是否被新冠感染就足够了。这能够让研究团队将不多的资源集中在减少样本体积需求上，这本身就能降低用户操作经验不足带来的漏检风险，从而发现其他类型家用测试（比如抗原）的漏检病例。

基于同一个平台检测技术，再考虑不同的应用场景进行分别设计，Myhrvold教授展示了他对于CRISPR技术在诊断方面落地的不同思考，也许，在不久的将来，SHINEv.2很快就能加入到对抗SARS-CoV-2或者其他新病原体的战斗前线。

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