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用S基因缺失分析方法检测新冠病毒奥密克戎Omicron变种

作者:Magigen

随着高度变异的奥密克戎Omicron SARS-CoV-2变种成为全球关注的主要问题,世界各地的实验室正在加紧努力检测Omicron,了解其转播方式,并防止它进一步传播。

许多实验室现在使用所谓的S基因缺失分析方法、以及基于PCR的变异基因分型,将测序工作瞄准Omicron。

目前,所有目前已商业化的COVID-19分子诊断和快速抗原检测都被认为能够可靠地检测带有Omicron变异体的新冠病毒病例。

周二公布的美国食品和药物管理局FDA初步评估表明,在美国广泛使用的高容量PCR检测受影响的可能性很低,能继续发挥作用。

同样,诊断检测机构FIND的初步评估也发现目前的检测工具没有受到影响。这个全球健康非营利组织还指出,S基因靶点偶然失效的多重测试也可指出奥密克戎的存在,而这些测试中的其他靶点仍然可以用于发现阳性病例。

新冠病毒每一次变异都令人担忧,而Omicron变异尤其令人担忧,因为它的变异多达约50个,使其更具传染性,并可能使其逃避疫苗、人体自身免疫反应或抗体治疗。

它可以很容易地与Delta变体区分开来,因为Delta的S基因没有69-70缺失,意思是基因密码中有缺失的字母,这导致针对该区域的某些分析缺失,也不存在像Alpha、Beta、和Gamma这样的变体中存在的E484K和N501Y突变。

相反,Omicron在spike蛋白中有69-70缺失、E484K、N501Y和大约27个其他突变。

E484K突变尤其令人担忧,因为它已被证明让病毒逃避免疫反应,并可能抵抗某些基于单克隆抗体的疗法。

由Sikhulile Moyo领导的博茨瓦纳国家测序项目首次发现了Omicron变体。他的团队最近获得了比尔和梅林达盖茨基金会的资助。

随后在南部非洲的其他地方检测到了Omicron变体,然后全球范围内开始对其进行检测。

几乎在新变种被发现并命名后,全球各卫生机构就开始发出警报。世界卫生组织上周宣布Omicron是一种令人担忧的变体,美国疾病预防控制中心周二根据研究结果,检测Omicron疾病在南非的传播和转移,以及病毒的突变,表明COVID-19疫苗和某些单克隆抗体治疗的有效性降低。,将其归类为VOC.

公共卫生实验室协会的代表在周二的媒体简报会上表示,该协会将指示其成员实验室使用S基因缺失作为指标,以便在未来一到两周内集中进行测序工作。

监测试验旨在对人群进行无偏抽样,以推断疾病的总体流行率,而测序是监测变异的首选方法,因为它可以揭示新的突变,并提供可用于生成病毒簇和谱系以协助流行病学评估的数据。

美国SARS-CoV-2监测项目由CDC牵头,检测主要在公共卫生实验室和签约的私人实验室进行。这项工作在最近的资金支持下得到了大规模的扩展,尽管之前它因跟踪变种的速度不快而受到批评。

目前,监测SARS-CoV-2的68个州和地方公共卫生实验室每周对15000到20000个样本进行测序,占所有阳性病例的5%到10%。

仅在11月份,美国系统就对19万份标本进行了测序,其中包括公共卫生实验室、CDC和CDC签约实验室。 系统可以检测低至0.01%的病毒变异。

ApML的传染病主任Kelly Wroblewski说,Omicron变异体在实验室用TealMFisher TaqPATH COVID-19组合套件测试时,显示S基因目标失败。

五十六个公共卫生实验室有Thermo Fisher Scientific 系统,运行TaqPATH COVID-19测试。

S基因靶点检测失败是一个有用的筛查工具,它允许实验室对测序样本进行优先排序。能够增加Thermo Fisher检测使用率的实验室将在未来两周内这样做,这只是为了增加这一筛查,Wroblewski说,然后可以使用长读取测序对样本进行测序,以降低吞吐量和加快周转时间,或者可以将样本放在一个允许较小量运行的仪器上。等分样本也将发送到CDC,以便优先考虑对潜在的奥密克戎感染患者进行接触追踪。

然而,对S基因缺失的预筛查显然会在总体监测议程中增加抽样偏差,“我们只是采取这种立场,在未来一到两周内加强对S基因靶失败的监测,同时我们正试图找出S基因在美国的情况,并大致了解其地理分布情况。”沃布列夫斯基说。

一旦Omicron被检测并定位,“然后我们将恢复我们的标准监测,我们一直在这样做,这确实使我们的监测数据不偏向任何单一突变,因此我们对病毒变异的总体比例有比较好的了解。”她补充道。

为此目的,应随时提供必要的TaqPath分析。Thermo Fisher Scientific公共卫生和新兴市场的总经理Joshua Trotta说,该公司已经扩大了RT-PCR COVID-19检测制造业,并能够持续供应其客户。

Trotta说,该公司每周有能力提供2500万份化验报告,并补充说:“自从流感大流行开始以来,我们所做的投资使我们能够扩大我们的能力,以满足化验需求。”

另一个显示S基因缺失的高通量分析是应用DNA科学的Linea测试。该公司星期一宣布,它的Linea 2.0 COVID-19 Assay系统,将向纽约州卫生部提交,该检测将检测到N和E基因,其旗舰产品Linea COVID-19 Assay Kit检测试剂盒,从FDA收到紧急使用授权,现在被称为LIAEA 1.0, 有发现Omicron变异体特有的双S基因靶失败特性。

应用DNA科学注意到,其他S基因缺失分析可能只检测到一个S基因突变,即69-70缺失,而其最初构建的测试碰巧针对的在Omicron中发生突变的S基因的两个区域。

该公司在一份声明中说:“当使用Linea 1.0检测作为主要诊断时,这种独特的双S-基因靶点失效]可能导致感染Omicron变体的患者出现假阴性结果。然而,这种独特的模式可能允许Linea 1.0分析为Omicron变体提供高特异性反射试验。”

也有一些实验室开发了PCR检测来筛选变异,主要是跟踪当地变异比例,并加强测序工作。

一些公共卫生实验室也会进行这种类型的测试,许多公共卫生实验室已经在为诊断测试运行TaqPath。

从根本上说,两种筛查应该都可以用于识别Omicron,只要它们随后进行RNA测序。

换句话说,如果设计得当,缺失检测和阳性检测测试,结果是相同的。


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