像驗孕般簡單的武肺病毒測試,準備好了嗎?

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英國倫敦負責收集化驗樣本的工作人員。隨著科研人員不斷研發和改進,或有望將檢測的過程簡化,做到在家自我檢測。 圖片來源:路透社

英國以至少 2 千萬美元,向中國公司購買 2 百萬套聲稱可檢測武漢肺炎冠狀病毒的家用測試盒,但及後牛津大學的實驗室證明,所謂測試盒準確度不足。首相約翰遜當初曾豪言提供「像驗孕般簡單」的病毒測試,承諾雖暫時未能兌現,但簡便的家用測試盒,或快將面世。

加州大學三藩市分校(UCSF)醫學院與生物技術公司 Mammoth Biosciences,共同開發出一種廉價的檢測方法,並於上週四將研究結果發表於科學期刊「自然」(Nature)。新的測試技方式採用基因編輯技術(genome editing)CRISPR,現時多用於修復細胞遺傳物質的 DNA 測序(DNA sequencing)。研究人員使用名為 CRISPR-Cas12 的系統,識別導致武肺的冠狀病毒遺傳標記(genetic marker),並插入其中,再釋出熒光分子標示病毒。

Mammoth Biosciences 與加州大學三藩市分校共同研發的病毒測試盒。 圖片來源:Mammoth Biosciences/Twitter

CRISPR 檢測技術一如美國疾病管制與預防中心(CDC)推出的測試盒,每次可檢測多個樣本,但後者需數小時才能得出結果,前者只需 30 至 45 分鐘。CRISPR 檢測的另一長處,是可自我完成,毋須像其他病毒測試般,用上複雜、昂貴的設備。共同開發新測試的 UCSF 醫學院教授邱華彥(Charles Chiu)便表示,自己在家即可使用這種檢測方法。不過他提醒,現時仍需一定專業知識才能應用此工具,意味著目前尚未做到「像驗孕般簡單」。

邱與其團隊希望本週能提交最新測試版本,供食品藥品監督管理局(FDA)批出許可。但同時,他表示目前的成品仍不是最終版本。「我們想開發出手提形式、小得像打印機墨盒一樣的袖珍設備。」邱更希望屆時一般人即使沒有相關專業知識,亦能在家自行使用測試套件,令 CRISPR 檢測產品有望大規模生產。

愈多人儘早接受檢測、確認結果,自然對抗疫大有裨益。科羅拉多大學病毒學家 Sara Sawyer 亦正開發低成本的檢測工具,不僅以在家自行檢測為目標,亦希望人們在出現任何症狀的數日前,已能測出結果。「我們在過去兩年,一直研究如何在最早階段檢測常見的呼吸道疾病。」Sawyer 的檢測方式並非尋找病毒本身,而是尋找受感染者對病毒有反應的細胞。一旦鼻腔及喉嚨內有細胞遭感染,便會啟動細胞內某些通常關閉的基因。Sawyer 認為只要找出這些上調(up-regulated)基因,便毋須採用不少冠狀病毒檢測所依靠的鼻咽取樣方式。

雖然 Sawyer 較早前的研究與是次冠狀病毒無關,但她認為自己可將此病毒與其他病毒區分出來。「唾液樣本,是將檢測過程由醫院或診所轉至家中的關鍵,因為屆時人們只需在杯中吐上一口唾液,不用再抽血、探鼻腔。」紐約西奈山伊坎醫學院教授 Benjamin tenOever 亦認為 Sawyer 的想法理論上可行,假如成功實踐,Sawyer 將獲利匪淺。

要在家庭測試用上 Sawyer 的研究成果,或許仍要等待一段時間。以色列理工學院的研究人員,便使用由美國公司提供、已證實有效識別病毒遺傳物質的現成材料。負責人 Naama Geva-Zatorsky 指,經改良後,檢測過程只需兩條試管、一個裝有熱水的容器即可在 1 小時內得出結果。

方法是先將拭子樣本放入第一枝試管內 15 分鐘,試管內含可削弱病毒的酶,使其中一些遺傳物質從病毒包膜(viral envelopes)中釋出。隨後將試管置於熱水容器 5 分鐘,以停止該種酶的作用,再用特別製作的棒,將試管內的樣品轉至另一個裝有紅色化合物的試管中。紅色化合物由酶與其他化學物質混合而成,可增加病毒遺傳物質的數量。假如樣品內含有冠狀病毒的核糖核酸(RNA),其酸度便會下降,且在半小時內,試管的顏色將由紅變黃,得出結果。Geva-Zatorsky 指,其實驗室正作進一步測試,如果取到衛生部授權,短時間內即可大規模生產這種檢測盒。