維也納生物中心的研究人員設計了一個SARS-CoV-2的測試方案，可以在不到48小時內處理數万個樣本。該方法被稱為SARSeq，發表在《自然-通訊》雜誌上，並且可適用於更多的病原體。COVID-19大流行病已經持續了一年多，並繼續對我們的生活產生巨大的影響。儘管一些國家已經啟動了全面疫苗接種運動，但許多國家仍在等待大規模的免疫計劃和有效的抗病毒療法–在這之前，世界迫切需要恢復正常的面貌。

使我們更接近這一點的一個方法是大規模的測試。檢測SARS-CoV-2是否存在的分子測試已經成為隔離陽性病例和控制病毒傳播的最佳方式。有幾種方法已經出現，一些是檢測鼻咽拭子中的病毒蛋白（如抗原測試），一些是檢測拭子、漱口水樣本或唾液樣本中是否存在病毒RNA（如逆轉錄和聚合酶鏈反應測試，或RT-PCR）。

儘管抗原檢測為大規模檢測的一些後勤工作提供了便利，但其檢測能力相對較弱- 攜帶少量病毒的受感染者仍未被檢測到，並可繼續感染其他人。另一方面，PCR測試更加敏感，因為它們在掃描樣品中的病毒之前會將病毒基因組的片段進行繁殖。然而，它們依賴於對標記病毒序列的熒光標籤的檢測，這意味著將來自不同人的樣本匯集在一起會使檢測過程相當低效：如果一個樣本的檢測結果為陽性，那麼該樣本中的所有樣本必須再次單獨檢測，以確定熒光信號的來源。再者，這種方式需要太多機器，昂貴且效率低下。

在第一次社交封鎖期間，維也納生物中心的科學家們正在考慮這種情況：必須有一種方法來擴大測試規模。奧地利科學院分子生物技術研究所（IMBA）的組長Ulrich Elling和分子病理學研究所（IMP）的組長Luisa Cochella決定將他們的挫折感轉化為一種創新的解決方案。IMP小組負責人Alexander Stark和IMBA博士後Ramesh Yelangandula加入了他們的努力，該項目開始啟動。

結合他們在基因組學、RNA生物化學和數據分析方面的專業知識，他們開發了一種方法，可以使人們批量接受SARS-CoV-2檢測，其靈敏度與常規PCR檢測相同。SARSeq，或”通過RNA測序進行唾液分析”，實現了高靈敏度、特異性和在不到48小時內處理多達36000個樣本的能力。該方法現在發表在《自然通訊》雜誌上。

檢驗原理在概念上很簡單：將單個病人樣本收集到檢驗板的孔中，每個樣本一個孔。然後，SARS-CoV-2特有的病毒RNA片段–核衣殼基因–被選擇性地轉化為DNA，並在包含它的任何孔中進行PCR擴增。

Luisa Cochella解釋說：”將單個樣本的病毒材料擴增到最大限度，使其在所有陽性樣本中的數量均勻化，使SARSeq高度敏感。在我們可以同時測試的數千個樣本中，一些樣本可能比其他樣本含有多達1000萬倍的冠狀病毒顆粒–如果我們在擴增前將這些樣本集中起來，那些含有大量病毒材料的樣本可能會掩蓋其他陽性病例。”

這第一步與通常的PCR測試的不同之處在於，每個樣本都會收到一組獨特的短DNA序列，可以被看成是“條形碼”附著在擴增的病毒DNA上。在第二個擴增步驟中，一個平板的所有樣本被匯集到一個孔中，該孔收到第二組獨特的DNA條形碼。由於每個樣本的DNA分子都帶有兩套條形碼的獨特組合，因此多個平板的內容可以再一次匯集起來。這種匯集和條碼策略使SARSeq具有高度的特異性和可擴展性。

將PCR的敏感性與下一代測序技術（或稱NGS）的高通量結合起來，NGS也是用於人類基因組測序的技術。NGS機器處理匯集的樣本就可以告訴我們哪些樣本含有任何SARS-CoV-2物質。

該測試程序可以與現有的診斷方法平行運行，同時不受供應鏈瓶頸的影響。因此，它不會與其他測試方法競爭試劑或設備。它不僅是檢測SARS-CoV-2的優秀方法，而且還可以應用於其他呼吸道病原體，如流感病毒、普通感冒的鼻病毒，以及潛在的許多其他病原體。

SARSeq背後的原理很簡單，可以適應任何呼吸道病原體。隨著世界人口的激增和我們與動物的親近，像SARSeq這樣的尖端診斷方法對於防止未來疾病像野火一樣傳播至關重要。