疫情防控,检测病毒的方法也十分重要

12/02/2020

面临当前2019-nCoV传染如此严峻形势,海康也正以17年前成功应用于临床市场攻克SARS的增强型荧光实时PCR (ERT-PCR)技术、以及1997年研发适用于禽流感检测的依赖核酸序列的扩增(NASBA)技术为基础平台,进一步研发应对2019-nCoV的检测方法,将为此次疫情提供多种灵敏度更高以及更基层化的测试平台。ERT-PCR是检测SARS最敏感的诊断方法之一,而NASBA无需任何复杂的仪器即可进行快速病毒基因诊断,在中国被公认是诊断禽流感的国家标准。海康主席于常海表示:“很遗憾,我们无法在此次疫情爆发之前及时完成对抗传染病疫情的BioRadar®(生物雷达)系统检测平台的开发。但基于我们在过去应对突发公共卫生事件的经验以及我们在ERT-PCR和NASBA方面的专业知识,我们相信能在与2019-nCoV 新型冠状病毒的斗争中做出自己的贡献。

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面对1997年和2017年分别爆发的H5N1和H7N9禽流感,2009年爆发的H1N1猪流感,以及2003年和2012年发生的两次冠状病毒大流行,我们还是缺乏周密的应急计划且诊断能力不足导致病毒迅速传播,致使在防控方面遇到了巨大的挑战。尽管我们对这次疫情的积极反应是史无前例的,但全球抗击传染病的防御措施仍存在不足之处。除了信息公开透明化、大家团结一致的努力外,快速准确的诊断方法已成为公共卫生防控不可或缺的一部分,这早已是世界联合国及国家领导人共同提出的公共卫生战略:

“筛查是公共卫生的核心战略”

——联合国

“提供快速准确便捷检测手段针对急性细菌感染,病毒感染等重大传染性疾病”

——中国“十三五”生物产业发展规划

准确诊断恰恰是对传染病爆发进行有效防御的第一防线,提早发现阳性病例意味着更早、更有效的治疗和及早开展检疫,从而减少传播给亲属及密切接触者的机会;早期的阴性诊断将减少那些其实无需占用医疗资源的人数,并有助于缓解社会上公众普遍存在的紧张和焦虑。因此,可实现自动化的体外诊断(IVD)技术和产品的开发已成为医疗领域中的战略投资。对感染性病原体进行公共监测的IVD产品若能实现全球普及,将有助于快速诊断疾病,有效对患者进行管理,并为我们在未来疫情爆发时能抢先一步奠定基础。全球诸多生物技术公司都积极参与体外诊断产品及体外诊断设备的开发,总部位于香港的海康生命科技有限公司便是其中一员,其创始人兼主席于常海教授肯定快速准确的诊断对于抵御传染病的爆发至关重要,并主张全自动体外诊断产品是我们“武器库”中的下一个优势利器。

 
传染病其实就是来自自然界的恐怖分子 (Disease X),它们分布在世界每一个角落,随时爆发,危害全人类,没有一个国家能说他们是准备好且能防控到位的。在疫情爆发初期,正是需要高灵敏度、快速诊断的监测手段和网络,来控制疫情的持续发展蔓延,避免给人民带来不必要的恐慌和不安。其实,从上次SARS突袭, 我们就应该明白全球迫切需要一个“即插即用”的诊断平台。
——于常海
海康生命科技有限公司创始人兼主席

就疫情爆发而言,国家呼吸病学专家,钟南山院士1月28日做出重要批示:

 

应对疫情要抓住两个要害,一个是早发现,一个就是早隔离。这两条是最原始,也是最有效的方法。

——钟南山
国家呼吸病学专家

 

然而,自疫情爆发以来,尽管事实上已经开启绿色通道,部分卫生机构和私人公司开发的诊断试剂盒已获得国家药品监督管理局应急审批,但临床真正有效的诊断工具并不足够,加上专业人员配备有限,不能及时给出准确的诊断来消除公众恐惧心理,就更不用提我们为确诊病例提供有效的治疗了。事实上公共卫生官员的这种积极行动已表明,我们正在学习如何应对新病原体的袭击。然而,基于对过去传染病流行积累的经验,尽管科技公司能第一时间发布对导致新型病毒的基因组序列并设计诊断试剂盒,但用于测试验证的病毒样本或基因标准物还不能轻易获得。当前的政策旨在提高透明度和事实共享,大大缩短卫生机构获取样本的时间,但诸多开发体外诊断的生物技术公司还是比较艰难获得真正的病毒或病毒基因样本。在如此非常时期,如无法实现政、产、学、研的通力合作方式来研发,期望以科技来协助控制及解决疫情,在提供准确的测试和治疗方法上将会遇到极大的困难。      

 

获得批准的试剂盒的可适用性将有助于在多地方开展诊断实验,特别在需要大量测试的情况下,在战略上,不仅CDC等卫生机构可以进行测试,医院的有关部门,甚至任何合格的实验室都可以进行。更可以征招来自各大院校的微生物专业实验室的教授及研究生,他们在病毒检测验证上有丰富的实战经验,况且,从技术专业性、知识积累程度、仪器设备的配备等多方面条件会好于很多医院。目前,这在武汉尤为迫切,那里的地级实验室检测资源紧张,卫生保健系统不堪重负,更有可能发生严重的环境污染,这对灵敏度极高的病毒基因检测准确性是致命的,会显著增加假阳性的几率。目前,中国批准用于检测2019-nCoV的试剂盒主要基于实时逆转录PCR,这是分子生物学中常规使用的一种标准技术,但仍需要熟练的技术人员和昂贵的设备,例如热循环仪和实时PCR检测系统。此外,由于在开发过程中缺乏对病毒分离株的全面验证,有些试剂盒无法保证实际检测的准确性,假阳性和假阴性结果都会出现。因此,根据世界卫生组织提出的理想诊断ASSURED标准 ( Affordable-低成本、Sensitivity-灵敏度、Specificity-特异性、User-Friendly-用户友好、Rapid-快速、Equipment-Free-设备简单、Deliverable-便携 ) 改进诊断技术,是当前极为迫切的需求。与世界卫生组织合作评估新的测试技术及协助资源匮乏的国家扩大诊断能力的日内瓦创新诊断方法基金会(FIND)认识到这样的需求,正在寻求更实惠和更具用户友好性的产品,因为他们预料对疾病诊断的需求将会长期持续。  

“在短期内,存在非常大量的测试需求。而从过去的冠状病毒爆发中我们可以预见,在相当长的一段时间内将需要继续测试。
——Catharina Boehme
FIND 首席执行官

面临当前2019-nCoV传染如此严峻形势,海康也正以17年前成功应用于临床市场攻克SARS的增强型荧光实时PCR (ERT-PCR)技术、以及1997年研发适用于禽流感检测的依赖核酸序列的扩增(NASBA)技术为基础平台,进一步研发应对2019-nCoV的检测方法,将为此次疫情提供多种灵敏度更高以及更基层化的测试平台。ERT-PCR是检测SARS最敏感的诊断方法之一,而NASBA无需任何复杂的仪器即可进行快速病毒基因诊断,在中国被公认是诊断禽流感的国家标准。海康主席于常海表示:“很遗憾,我们无法在此次疫情爆发之前及时完成对抗传染病疫情的BioRadar®(生物雷达)系统检测平台的开发。但基于我们在过去应对突发公共卫生事件的经验以及我们在ERT-PCR和NASBA方面的专业知识,我们相信能在与2019-nCoV 新型冠状病毒的斗争中做出自己的贡献。公司的目标是提供多种测试方法,可用于不同基层测试需求,希望在为病患提供尽早准确测试的同时,也为更多处在潜伏期或无症状的疑似病例提供测试并消除他们的担忧。”  在此,海康首席科学家叶朝阳博士也表示:“我们需要确保将假阳性和假阴性保持在最低水平,增加我们诊断的灵敏度和特异性。当灵敏度不足时,阴性结果仍然很可能意味着疑似病例未受到感染,但也可能是该感染尚未发展到我们可检测到的足够病毒数量。当特异性不足时,环境污染或其他病原体也可能导致阳性结果。”  海康将克服各种困难,争取尽早将各方面均具有高精确度的测试平台提交政府批准,并联合应用多种诊断策略,希望随着平台在诊断领域的普及,可协助有效控制疫情。 

 

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海康(香港及北京)团队正全力研发

2019-nCoV的测试

 

基于海康在应对SARS的宝贵经验,叶博士也特别提醒在样本采集、检验和检验后处理等环节都需要遵守严格的流程,并重点注意以下几点:
1. 为保障采样和检测人员的安全,条件允许下采用双重防护(即,双层手套、双层口罩、双层防护帽),取样时应尽量在第一时间对样本进行灭活处理,转运样本需严格执行三层包装措施;
2. 为保证检测的准确性,需对实验环境紧密监控,强化对检测区域消毒处理,各种试剂安全分装处理,减少试剂被污染的可能性。 
此外,基于不同的检测技术,充分利用社会各类资源,调动大学、社区实验室及相关专业人员参与,达成去中心化检测的布局,以期实现再次应对未来突发公共卫生事件、全民皆兵的长远战略意义。 

 

ERT-PCR 和 NASBA论文及新闻引文来源:

ERT-PCR

  • A real-time PCR for SARS-coronavirus incorporating target gene pre-amplification. (BBRC. 2003; 312:1290)

  • Outbreak of chicken flu rattles Hong Kong.(Nature专访2003)

  • The difficulties of testing for SARS.(Science. 2004; 303:468. Comment; Letter)

  • Boosting the sensitivity of Real-Time Polymerase-Chain-Reaction testing for SARS.(NEJM. 2004; 350:1577)

  • 增强型荧光实时PCR — 高灵敏度SARS冠状病毒检测方法.(发表于北 京 大 学 学 报 医 学 版. 2006;38:211)

NASBA

  • Rapid and sensitive detection of avian influenza virus subtype H7 using NASBA. (BBRC. 2003; 300:507) 

  • Nucleic acid sequence-based amplification methods to detect avian influenza virus. (BBRC. 2004; 313:336)

  • The necessity of molecular diagnostics for avian flu. (Nature Biotech. 2004; 22:267)

  • NASBA-一种新型禽流感病毒检测方法 (发表于中国生物工程杂志. 2005; 25:91)

还有更多相关技术文章,有需要可从海康网站上获得
 

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