据圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)的研究,一种新的检测方法几乎可以检测出任何感染人和动物的病毒。
已知有成千上万种病毒会导致人和动物患病,做出诊断可能是一项费力的工作,有时需要进行一系列不同的测试。这是因为目前的检测不够敏感,无法检测出低水平的病毒,或者仅限于检测那些被怀疑是导致患者疾病的病毒。
“有了这个测试,你不需要知道你在寻找什么,”该研究的资深作者,医学博士,Ruth L. Siteman儿科教授Gregory Storch说。“它撒下了一张大网,可以有效地检测出含量很低的病毒。我们认为,在标准测试后仍然难以诊断的情况下,或者在疾病爆发原因未知的情况下,这种测试尤其有用。”
该研究结果于9月份发表在该杂志的网络版上基因组研究研究表明,在患者样本中,这种名为“病毒cap”的新测试可以检测出基于基因组测序的标准测试没有发现的病毒。这种新的检测方法可用于检测埃博拉病毒、马尔堡病毒和严重急性呼吸系统综合征(SARS)等致命病毒的爆发,以及更常规的病毒,包括轮状病毒和诺如病毒,这两种病毒都会导致严重的胃肠道感染。
该测试对患者样本中的病毒进行测序和检测,与广泛应用于临床实验室的金标准聚合酶链式反应(PCR)测定一样灵敏。然而,即使是最广泛的PCR检测也只能同时筛查大约20种类似的病毒。
华盛顿大学的研究人员正在将他们开发的技术公开提供给全世界的科学家和临床医生,以造福患者和研究。
研究人员对圣路易斯儿童医院患者的血液、粪便和鼻分泌物等两组生物样本进行了评估。在第一项研究中,依赖于基因组测序的标准测试在14名患者中的10名中检测到了病毒。但新的测试在四名儿童身上发现了之前测试遗漏的病毒。标准测试未能检测出常见的日常病毒:导致季节性流感的B型流感;Parechovirus,一种轻微的胃肠道和呼吸道病毒;疱疹病毒1,导致口腔疱疹;还有水痘-带状疱疹病毒,会导致水痘。
在第二组不明原因发烧的儿童中,标准测试在8名被评估的儿童中检测出11种病毒。但是新的测试发现了另外7种病毒,包括一种被称为人类腺病毒B型3A的呼吸道病毒,这种病毒通常是无害的,但会导致一些患者严重感染。
总的来说,在这两组患者中检测到的病毒数量从21个跃升至32个,增加了52%。
“这种测试非常敏感,它还能检测出基因上密切相关的变异病毒株,”通讯作者、儿科教师托德·怀利(Todd Wylie)说。“病毒之间的轻微遗传变异通常无法通过现有的测试来区分,这使得医生用一种测试来检测所有变异的能力变得复杂。”
此外,由于该测试包括特定病毒不同毒株的详细遗传信息,因此可以很容易地识别亚型。例如,该研究表明,虽然标准测试将一种病毒识别为导致季节性流感的a型流感病毒,但新的测试表明,这种病毒是一种特别严重的亚型,称为H3N2。
上个流感季节,H3N2导致美国约3.6万人死亡。在一些患者中,特别是儿童、老年人和免疫系统较弱的人,知道存在H3N2菌株可能会改变治疗方法。
为了开发这项测试,研究人员瞄准了每一组已知的感染人类和动物的病毒的独特DNA或RNA片段。研究小组总共在测试中包含了200万个来自病毒的独特遗传物质延伸。这些延伸的材料被用作探针,从基因匹配的患者样本中提取病毒。然后使用高通量基因测序分析匹配的病毒材料。斯托奇说,随着全新病毒的发现,它们的遗传物质可以很容易地添加到测试中。
研究人员计划进行进一步的研究来验证该测试的准确性,因此在临床应用前可能需要几年的时间。
儿科学助理教授、合著者Kristine Wylie博士说:“也有可能修改测试,使其可用于检测病毒以外的病原体,包括细菌、真菌和其他微生物,以及表明病原体对抗生素或其他药物治疗有耐药性的基因。”
与此同时,这项技术可以被科学家用于研究环境中的病毒。克里斯汀·怀利研究了在人体内外定居的病毒,统称为病毒体。这种新的检测方法将提供一种方法来捕捉这类病毒的全部广度和深度,并加深对它们如何在保持身体健康方面发挥作用的理解。