由新型冠狀病毒SARS-CoV-2引起的新冠肺炎COVID-19，在全球范圍內(nèi)依然呈現(xiàn)爆發(fā)之勢。如何更快、更準(zhǔn)地進(jìn)行病毒檢測，推進(jìn)治療，仍是COVID-19的研究重點(diǎn)。在此背景下，丁香園旗下丁香通平臺近日舉辦了第二期“新冠病毒檢測專題研討會”。真邁生物CTO孫雷受邀作題為“單分子基因測序：了解病毒，戰(zhàn)勝病毒”的專題講座，重點(diǎn)介紹了單分子基因測序技術(shù)的原理特點(diǎn)，微生物檢測應(yīng)用場景，以及在抗擊新冠病毒中的工作。
直播回看：單分子基因測序：了解病毒，戰(zhàn)勝病毒
1、了解病毒測序的意義
當(dāng)前，新冠病毒檢測方法多為核酸檢測和抗體檢測，通過發(fā)現(xiàn)新病原，解析基因序列，多檢早檢早隔離，以此來達(dá)到控制疫情的目的。但同時(shí)，我們更需要了解病毒的蛋白結(jié)構(gòu)和生物機(jī)理，便于疫苗和藥物開發(fā)，而這些都是PCR或抗體檢測做不到的。測序能夠提供更加精準(zhǔn)有效的病毒檢測能力。
2、基因測序在病原檢測上的應(yīng)用
從2015年開始，基于NGS的病原宏基因組流程逐漸成熟。mNGS在本次新冠疫情中檢出了新型冠狀病毒，新冠病毒和蝙蝠病毒最主要的演化區(qū)別又在S-基因和ORF-8區(qū)域。這一重要結(jié)果第一時(shí)間上報(bào)國家，和WHO共享，為新冠檢測和新冠治療指出方向。
3、單分子測序技術(shù)
COVID-19為線性單鏈RNA病毒，其基因特征的改變、病毒的傳播能力和病人臨床表現(xiàn)隨著疫情發(fā)展出現(xiàn)了許多新的變化。同時(shí)，檢測限要求高，必須盡可能減少假陰性結(jié)果；檢測樣本復(fù)雜，尤其是鼻咽拭子樣本中病毒量波動大，且有人源和其它微生物核酸污染因素，從而加大了精準(zhǔn)檢測的難度。
單分子測序技術(shù)具有快速、靈敏的檢測優(yōu)勢，無需基因擴(kuò)增，縮短了制樣時(shí)間和測序時(shí)間，能夠精準(zhǔn)檢出潛伏期的微量病毒拷貝，提高陽性檢出率，能有效促進(jìn)精準(zhǔn)防疫。
目前國際上主要的幾種單分子測序技術(shù)包括單分子熒光測序、單分子實(shí)時(shí)測序和納米孔測序，均不需使用擴(kuò)增。
4、基于GenoCare平臺的病毒單分子測序方案
真邁GenoCare單分子測序平臺的優(yōu)勢在于速度和定量。主流NGS病毒制樣流程需要多次擴(kuò)增，建立病原樣品文庫的時(shí)間長達(dá)6小時(shí)。GenoCare的制樣流程相比之下會簡單得多。這里列出了兩種方案。
第一種是宏基因組測序方案。它大幅縮減了擴(kuò)增步驟，把制樣程序從NGS的10步壓縮到5步，速度快一倍，并可以同時(shí)檢出其它種類病原。
第二種是特異性新冠測序方案，它使用特異性引物高效地對新冠病毒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，對弱陽性的病毒樣本檢出率更高，也更適合于變異位點(diǎn)檢測。
展望
本次疫情仍然存在尚未解決的疑難問題，如“無癥狀陽性”，病毒變異追蹤，疫苗研發(fā)，病毒復(fù)現(xiàn)預(yù)防等，需要付出更多的測序工作去解答。
NGS和單分子測序的結(jié)合可以提供強(qiáng)大的未知病原檢測能力，病原測序?qū)⒊蔀獒t(yī)院和疾控對不明感染進(jìn)行診斷的標(biāo)配工具。國產(chǎn)測序平臺的價(jià)值將日益凸顯。
第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的測序能力將進(jìn)一步提升，和醫(yī)院、疾控部門的合作也會更加緊密。病原測序的標(biāo)準(zhǔn)化也將逐步實(shí)現(xiàn)，從測序儀，試劑盒，數(shù)據(jù)庫，到報(bào)告都會更加規(guī)范化。
這場人類與病毒的戰(zhàn)爭還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，基因測序工作者們會和一線醫(yī)護(hù)戰(zhàn)士一起了解病毒，戰(zhàn)勝病毒！