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小编：2019年年初，中国科学院和工程院院士投票评选了2018年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻。其中基于CRISPR开发的体外诊断技术入选2018年世界十大科技进展。最近，CRISPR体外诊断技术的最新综述在Cell子刊Trends in biotechnology上线（Li, Y., et al. 'CRISPR/Cas Systems towards Next-Generation Biosensing.' Trends Biotechnol.）。 这里，编译了最近Nature上的新闻，世界对CRISPR诊断愈加关注，作为原创CRISPR-Cas12（HOLMES技术）检测技术上海吐露港生物科技有限公司将扮演重要角色。 Fehintola Ajogbasile是尼日利亚非洲传染病基因组学卓越中心的研究生，他使用CRISPR诊断测试在血液样本中寻找拉沙病毒。图片来源：Amy Maxmen 尼日利亚的拉沙热（Lassa fever）疫情今年造成69人死亡，可能将成为有史以来最严重的记录。现在，为了在未来几年减少Lassa的死亡，尼日利亚的研究人员正在尝试基于基因编辑工具CRISPR的新诊断测试。 该测试依赖于CRISPR捕获核酸片段的能力。如果方法成功，它可能有助于早期发现各种病毒感染，使治疗更有效，卫生工作者可以抑制感染的传播。 洪都拉斯和加利福尼亚的科学家正在测试针对登革病毒，寨卡病毒和与癌症相关的人乳头瘤病毒（HPV）菌株的CRISPR诊断。刚果民主共和国正在进行一项探索针对埃博拉病毒的CRISPR检测的研究。 一项强有力的、用户友好的测试可以降低拉沙热的死亡率，这可能高达60％，在尼日利亚埃德的救赎大学（Redeemer’s University）开发拉沙热诊断的分子生物学家Jessica Uwanibe说。“我正在研究的是可以挽救很多生命的东西。” 对于大多数传染病，诊断需要专业的专业知识，先进的设备和充足的电力 - 所有这些都在拉沙热等疾病发生的地方供不应求。CRISPR测试提供了与传统方法一样准确诊断感染的可能性，并且几乎与家庭妊娠测试一样简单。由于CRISPR被设计用于靶向特定的基因序列，研究人员希望开发一种基于该技术的工具，该技术可以在一周内进行微调，以确定任何流行的病毒株。 “对于CRISPR领域来说，这是一个非常激动人心的方向，”加州大学伯克利分校的生物化学家Jennifer Doudna说道，她正在开发这些工具。 Uwanibe和她的团队正在进行由麻省理工学院和哈佛大学剑桥研究所的研究人员开发的CRISPR诊断试验，他们将CRISPR与Cas13蛋白配对。与Cas9（最初用于CRISPR基因编辑的酶）不同，Cas13切割靶向的基因序列，然后开始不加选择地切其他RNA。这种行为在编辑基因时会出现问题，但它对于诊断来说是一个福音，因为所有切割都可以作为信号。 在2018年，Broad团队通过添加RNA报告分子，称为SHERLOCK检测系统，当它们被Cas13切割时发出信号。切割的RNA在纸条上触发形成暗带 - 类似于妊娠试验中的线- 表明任何基因序列都可被设计并CRISPR检测到。 尼日利亚的研究小组目前正在测试这种诊断方法的准确性，这种方法被设计用于发现拉沙病毒，它可以标记出那些此前已被传统的基于实验室的聚合酶链反应(PCR)方法确认感染的人。 在尼日利亚，SHERLOCK的价格大约是PCR测试价格的一半，并且只需一半的时间- 大约两个小时与四个小时相比，Broad的遗传学家Kayla Barnes表示，他正在尼日利亚与该集团合作。这两种诊断都需要电力来处理样品，但是SHERLOCK对于断电非常敏感 - 这种断电在尼日利亚普遍存在 - 就像PCR一样。“我们希望能够只依靠一个可以用汽车发电机运行的加热块，”巴恩斯说。 由Doudna和她在伯克利的团队开发了具有不同特性的Cas蛋白来针对各种疾病。他们对HPV的诊断使用Cas12a蛋白而不是Cas13。Cas12a在锁定目标后也会不加选择地切割，但它会切割DNA而不是RNA。（实际上，上海吐露港生物科技有限公司对Cas12a的研究早于Doudna团队，并拥有这方面的专利）。 Doudna希望它能够帮助遏制非洲国家宫颈癌死亡人数的上升。在这些国家，宫颈癌常常被诊断得太晚而无法治疗。去年，她合作创立了一家总部位于旧金山的初创公司猛犸生物科学(Mammoth Biosciences)，以进一步开发这种诊断方法。该公司正在对加州人的血液样本进行检测。 伯克利和Mammoth的研究人员正在通过新发现的Cas14和CasX蛋白来扩展他们的CRISPR工具箱。Cas14和CasX蛋白的小尺寸使它们更容易融入诊断技术中。（小编：从目前情况来看，Cas12a在易用性上优于Cas14和CasX）。 “这些是令人兴奋的创新，”世界卫生组织驻尼日利亚技术官员Dhamari Naidoo说。但她补充说，CRISPR测试要想在低收入国家产生开发者所希望的影响，研究人员必须确保该技术得到许可、制造和价格合理。 Naidoo说，研究人员常常忽略了等式的这一边。例如，已经开发了大约12种埃博拉诊断测试，但在刚果民主共和国目前的疫情中只部署了两种。其余的则因经济障碍而受阻，包括缺乏足够大的市场，使制造商有理由支付制造和分销这些测试的费用。 鉴于Berkeley和Broad之间正在进行的专利之争，从经济角度来看，基于CRISPR的诊断技术可能尤其麻烦。但是，Doudna和Pardis Sabeti（SHERLOCK项目负责人）表示，他们正致力于授权他们的工具，以便需要这些诊断的人能够使用它们。 对于Uwanibe来说，这一天不会很快到来。“我希望我们能做得更快，”她说。 |
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