新的测试方法以近乎完美的准确性诊断 COVID-19

通过在分子水平上检查人体的免疫反应，一个研究小组开发了一种新方法来测试患者的 COVID-19。他们的方法有可能在暴露后数小时内发现感染——远早于目前的 COVID-19 测试检测病毒的时间——而且准确度近乎完美。该团队在 2 月 27 日的Cell Reports Methods中描述了他们的创新，该创新仍处于开发的早期阶段。

大多数现有的 COVID-19 测试“依赖于相同的原理，即你已经积累了可检测量的病毒物质，例如，在你的鼻子里，”研究的主要作者 Frank Zhang 说，他作为 Flatiron 研究项目的负责人纽约市熨斗研究所计算生物学中心(CCB) 研究员。 “当它处于感染时间窗口的早期并且你没有积累大量病毒物质，或者你没有症状时，这就构成了挑战。”

相反，这项新技术是基于我们的身体在被 SARS-CoV-2（导致 COVID-19 的病毒）入侵时如何产生免疫反应的。当攻击开始时，特定的基因就会打开。这些基因的片段产生指导蛋白质构建的 mRNA 分子。这些 mRNA 分子的特殊混合改变了产生的蛋白质的类型，包括参与抗病毒功能的蛋白质。这种新方法可以通过测量各种 mRNA 分子的相对丰度，自信地确定人体何时对 COVID-19 病毒产生免疫反应。这项新研究首次使用这种方法来诊断传染病。

研究人员使用 2020 年对美国海军陆战队新兵进行的研究中参与者感染 COVID-19 前后采集的血液样本调整了他们的方法。研究人员的计算框架确定了 1,000 多个与疾病相关的 mRNA 变异比率变化。

当使用真实世界的血液样本进行测试时，新方法产生了令人印象深刻的 98.4% 的准确率。这尤其令人印象深刻，因为该方法对无症状患者同样有效，对这些患者而言，快速抗原检测的准确率可能低于 60%。 “它的效果如此之好，真是令人惊讶，”张说，他现在是洛杉矶 Cedars-Sinai 医疗中心的助理教授。 “这是对传统 PCR 测试的一种有前途的替代和补充方法。”

张说，新方法还没有准备好迎接黄金时段。他和他的同事们只测试了血液样本，而不是更常见、更方便诊断 COVID-19 的鼻腔样本。此外，他们还需要确保能够区分身体对 COVID-19 的反应及其对其他病毒（如感冒）引起的感染的反应。

不过，研究人员表示他们很乐观，因为其他研究小组已经在仅关注哪些基因开启的测试方面取得了进展。张说，那些相同的测试可以很容易地添加新研究中开发的 mRNA 分析，从而产生更好的结果。 “他们能做的任何事情，我们都可以探索并联合起来，”包括在最初接触后数小时内发现病例。

Zhang 与 CCB 研究员 Natalie Sauerwald 和 CCB 基因组学副主任 Olga Troyanskaya 一起从事该项目的计算方面的工作。纽约市西奈山伊坎医学院的 Stuart Sealfon 领导了这项研究的生物成分的工作，旧金山的 Standard BioTools 开发了测试装置。