作者丨任芳言
2月15日，美國麻省理工學院旗下的麥戈文研究所發布消息稱，其開發的核酸檢測系統SHERLOCK有望在1小時內實現新型冠狀病毒檢測。
該團隊已公布詳細操作流程，並表示可向新冠病毒研究者提供檢測套件。但由於目前未檢測過來自真實患者的樣本，該方法還不能用於臨床診斷。
SHERLOCK檢測系統採用的試紙概念圖。（圖片來自麥戈文研究所網站）
該工作由麥戈文研究所教授張鋒等人完成。張鋒是美國科學院院士、麻省理工學院終身教授，也是基因編輯工具CRISPR的開發者之一，其所在團隊被稱為基因編輯「豪門」實驗室。
SHERLOCK由張鋒等人在2017年研發，該系統利用基因編輯工具CRISPR-Cas13識別病毒特有的核酸特徵。
新冠病毒正是一種核酸病毒，目前檢測手段需先提純樣本中的核酸並進行PCR擴增，再進行檢測，整個過程需要數小時。
張鋒等人的方法需要3步，可在一小時內完成。他們繞開了PCR擴增，採用了等溫擴增技術RPA，檢測人員可用量油尺直接讀出結果，無需其他複雜儀器。
研究團隊對人工合成的新冠病毒片段進行設計，已找出兩個嚮導RNA，可識別新冠病毒的的S基因和Orf1ab基因。該技術檢測靈敏度高，每微升樣本中拷貝片段多至100個少至10個，都可被檢測到。
檢測步驟分三項（一小時內可完成）：
1. 提取樣本中的核酸後，對其進行42攝氏度、25分鐘的等溫擴增；
2. 樣本中加入Cas13蛋白、嚮導RNA和探針，在37攝氏度下反應30分鐘；
3. 用試紙檢測處理好的樣本，大約需2分鐘。
麥戈文研究所發布的消息稱，其通過等溫擴增技術RPA處理的核酸樣本，效用與定量PCR處理的樣本相同。但也指出，目前該方法未檢測過來自真實患者的樣本，有待更多測試及驗證，才能真正用於臨床。
「這些是在實驗室里做出來的結果，具體要看實際操作過程能否體現更好的效果。」清華大學藥學院研究員李寅青告訴《中國科學報》。
消息公布前，有數名研究者對《中國科學報》表示，核酸病毒的快速檢測在科學原理層面已經被證實，科研人員有很大希望做出成果。但讓成果走出實驗室、實際應用到臨床一線，仍有待時日。
儘管RPA被被認為是可以取代PCR的技術，但與已經發展了30多年的PCR相比，RPA乃至整個新的檢測技術都更年輕。
有匿名研究者表示：「這個技術在應用層面仍然需要一定時間來打磨，至少在這次疫情中不可能比螢光定量PCR發揮更大作用」。
背景介紹：
SHERLOCK系統的原理是：Cas13藉助嚮導RNA識別病毒特有片段後被激活，並開始切割周圍RNA，研究者在反應樣本中加入的探針也會被切割。這一過程可通過試紙條形成直觀結果，便於操作者觀測。
2018年4月，張鋒團隊已證實SHERLOCK可用於寨卡病毒現場檢測。
據了解，自研發核酸檢測系統SHERLOCK以來，張鋒團隊已數次在Science、Molecular Cell上發表研究成果。
為推動該技術市場化，張鋒等人於2019年創立公司Sherlock Biosciences。融資3500萬美元後，該公司又先後獲蓋茨基金會、美國國防部國防威脅降低局（DTRA）資助。
張鋒 圖片來源：Sherlock Biosciences
參考資料：
https://mcgovern.mit.edu/2020/02/14/enabling-coronavirus-detection-using-crispr-cas13-an-open-access-sherlock-research-protocol/#single-post-main-container
https://www.broadinstitute.org/files/publications/special/COVID-19%20detection%20(v20200214).pdf
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180426141510.htm