新測試方法以近乎完美的準確性診斷冠狀病毒感染
通過監測身體對病毒攻擊的分子反應,Flatiron研究所的研究人員和他們的同事開發的新方法甚至能以98.4%的準確率診斷出無症狀患者。通過在分子水平上檢查身體的免疫反應,一個研究小組已經開發出一種測試病人是否患有COVID-19的新方法。
不僅如此,他們的方法有可能在暴露後幾小時內發現感染–遠遠早於目前的COVID-19測試所能檢測到的病毒–並且具有近乎完美的準確性。該團隊在2月27日的《細胞報告方法》雜誌上描述了他們的創新,目前仍處於早期開發階段。
大多數現有的COVID-19測試”依賴於相同的原理,即你已經積累了可檢測的病毒物質,例如,在你的鼻子裡,”研究的主要作者Frank Zhang說,他作為紐約市Flatiron研究所計算生物學中心(CCB)的Flatiron研究員參與了這個項目。”當在感染時間窗口的早期,你還沒有積累大量的病毒材料,或者你沒有症狀時,這就構成了一個挑戰。”
這項新技術反而是基於我們的身體在受到SARS-CoV-2(導致COVID-19的病毒)入侵時如何進行免疫反應。當攻擊開始時,特定的基因會打開。這些基因的片段產生mRNA分子,指導蛋白質的構建。這些mRNA分子的特殊混合改變了產生的蛋白質類型,包括參與病毒對抗功能的蛋白質。這種新方法可以通過測量各種mRNA分子的相對豐度,有把握地確定人體何時對COVID-19病毒產生免疫反應。這項新研究是首次使用這種方法來診斷一種傳染病。
一張解釋診斷COVID-19患者的新方法的信息圖
研究人員利用2020年對美國海軍陸戰隊新兵的研究中,在參與者感染COVID-19之前和之後採集的血樣來調整他們的方法。研究人員的計算框架確定了1000多個疾病相關的mRNA-變異比例變化。
當使用真實世界的血液樣本進行測試時,新方法產生了令人印象深刻的98.4%的準確率。這一點尤其令人印象深刻,因為這種方法對無症狀的病人也很有效,對他們來說,快速抗原測試的準確率可能不到60%。現在是洛杉磯雪松-西奈醫學中心助理教授的Zhang說:”它的效果如此之好,真的令人驚訝。這是對傳統PCR測試的一種有希望的替代和補充方法”。
這種新方法還沒有準備好進入應用,他和他的同事只測試了血液樣本,而不是診斷COVID-19更常見和更方便的鼻腔樣本。此外,他們還需要確保他們能夠區分身體對COVID-19的反應和對其他病毒(如感冒)引起的感染的反應。
研究人員說,不過他們很樂觀,因為其他研究小組已經在只看哪些基因打開的測試上取得了進展。那些同樣的測試可以很容易地加入新研究中開發的mRNA分析,從而產生更好的結果。”他們能做的任何事情,我們可能都能探索並聯合起來,”包括在最初接觸的幾小時內捕捉到病例。