研究人员使用CRISPR诊断测试方法从血样中寻找拉沙病毒。图片来源：Amy Maxmen

本报讯 尼日利亚拉沙热今年已造成69人死亡，这是有记录以来最严重的一次疫情。现在，尼日利亚科学家正在尝试一种基于基因编辑工具CRISPR的新诊断测试方法，希望在未来几年减少拉沙病毒造成的死亡。

这项测试依赖于CRISPR搜寻基因片段的能力——这里目标是拉沙病毒的RNA。如果这种方法成功，它将有助于及早发现广泛的病毒感染，从而使治疗更加有效，并帮助卫生工作者遏制感染的传播。

另一方面，洪都拉斯和美国加州的科学家正在测试CRISPR对登革热病毒、寨卡病毒以及与癌症相关的人类乳头瘤病毒（HPV）菌株的诊断。刚果民主共和国正在进行一项旨在探索埃博拉病毒CRISPR检测的研究。

尼日利亚瑞迪美大学分子生物学家Jessica Uwanibe表示，一个强大的、用户友好的测试可以降低高达60%的拉沙热的死亡率。Uwanibe正在开发一种拉沙病毒诊断方法。“我正在做一些可以挽救很多生命的事情。”她说。

对于大多数传染病来说，诊断需要专业知识、先进设备和充足的电力——所有这些在拉沙热等疾病“肆虐”的许多地方都供应不足。

于是，CRISPR检测提供了一种诱人的可能性：它可以像传统方法一样准确诊断感染，但几乎像家庭妊娠检测一样简单。由于CRISPR的设计目标是特定的基因序列，研究人员希望开发一种基于该技术的工具，能够在1周内精确识别正在传播的任何病毒株。

“对CRISPR领域来说，这是一个非常令人兴奋的方向。”加州大学伯克利分校生物化学家Jennifer Doudna说。

Uwanibe团队正在进行CRISPR诊断的试验，该诊断是由麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所研究人员开发的，他们将CRISPR与Cas13蛋白配对。与最初用于CRISPR基因编辑的酶Cas9不同，Cas13能切割被告知要靶向的基因序列，还会不加选择地切割RNA。这种行为在试图编辑基因时出现了问题，但对诊断来说是个福音，因为切割行为可以作为一个检测到RNA的信号。

2018年，布罗德研究所团队更新了这个名为SHERLOCK的检测方法，加入RNA分子，当它们被Cas13切割后发出信号。剪切后的RNA会在纸条上形成一条暗带——类似于妊娠测试中的提示线——这表明CRISPR可以被设计用来发现病毒RNA的存在。

尼日利亚的研究小组目前正在测试拉沙病毒相关诊断方法的准确性。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。

布罗德研究所遗传学家Kayla Barnes说，SHERLOCK的价格大约是尼日利亚PCR检测价格的一半，而且得出结果的时间也只有后者的一半——大约两个小时，而尼日利亚PCR检测需要4个小时。虽然，这两种诊断方法都需要电力来处理样本，但SHERLOCK对断电的敏感性不像PCR那么高。这对断电随时可见的尼日利亚是个好消息。

Doudna团队则在开发其他使用具有不同性质和专利的Cas蛋白靶向各种疾病的CRISPR测试。他们对HPV的诊断使用的是Cas12a蛋白。它在锁定目标后也会不加选择地进行切割，但它切割的是DNA而不是RNA。

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，宫颈癌常常因诊断得太晚而无法治疗。Doudna等人正在寻求通过添加新发现的Cas14和CasX蛋白扩展他们的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。

“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，研究人员常常忽略等式的另一边。例如，科学家已经开发了大约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。

不过，研究人员表示，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。“我希望我们能做得更快。”Uwanibe说。（鲁亦）