CRISPR黑科技，实现室温下一分钟超快速核酸检测

发表时间：2023-10-23 15:53作者：生物科技

美国初创公司VedaBio声称已经开发出一种新的基于CRISPR的技术，该技术能够在室温下进行高灵敏度的、一分钟超快速核酸检测，而无需靶点扩增，这项新技术可能成为分子检测的金标准实时PCR的潜在挑战者。

该技术的核心是采用了一种名为CRISPR级联的方法。这种专有方法在目标检测步骤和信号放大步骤中都使用了非常独特和特异的CRISPR酶，完全消除了对目标扩增的需求。

在细菌和古菌中，CRISPR-Cas系统类似于哺乳动物的适应性免疫系统，与不同的CRISPR Cas蛋白协同识别和切割非宿主核酸的蛋白。

基于CRISPR的诊断技术通常使用Cas12a来检测DNA靶标，或使用Cas13a来检测RNA靶标。然而，迄今为止，这些的技术需要在检测之前进行扩增步骤，尽管CRISPR反应的特异性可能使其与等温扩增方法相结合，而等温扩增方法的特异性略低于PCR。

VedaBio团队开发了一种方法，该方法使用专有的工程复合物，称为CRISPR-Cas核糖核蛋白，或RNP，来检测相关的核酸，并随后放大信号。

第一个RNP，称为RNP-1，包含一个与待检测序列互补的引导RNA。它的设计目的是找到你感兴趣的靶标，它可以使用Cas12a酶作为DNA靶标，也可以使用Cas13a酶作为RNA靶标。

在CRISPR级联技术中，与样品中的靶向核酸序列结合会激发复合物的反式切割活性，从而开始切割附近的任何DNA或RNA。

VedaBio化学物质包括被激活的RNP-1切割以释放荧光信号的报告分子。它们还包括大量的第二种RNP复合物，称为RNP-2-Cas，以及所谓的阻断核酸靶标，称为BT2。

根据VedaBio介绍，BT2包含互补的靶序列，当被RNP-1切割时，该序列结合RNP-2s。当BT2释放的互补靶标反过来与RNP-2结合时，它产生了RNP-2复合物，然后可以开始切割更多的报告分子和更多被阻断的RNP-2靶标。

根据VedaBio的说法，由此产生的指数反应几乎在瞬间产生了一个强大的信号。

正反馈回路的级联方面是命名CRISPR Cascade方法的灵感来源，不要与一种名为CRISPR相关抗病毒防御复合物或Cascade的蛋白质混淆，Cascade被认为是一些细菌内的监测系统。

该技术利用信号而非靶核酸的扩增，使该方法与典型的分子诊断技术区分开来。

这些酶以每秒10次的速度切割，这会导致非常快的反应。

就反应的敏感性和特异性而言，VedaBio声称CRISPR Cascade与PCR不相上下。

该公司的一项专利中的数据显示，在室温环境下，一分钟内检测到三个耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）DNA分子。

使用化学方法进行的分析也可能很简单，因为不再用引物和聚合酶了。