SARS-CoV-2のサンプル不活化、増幅、およびCas13ベースの検出を統合

Integrated sample inactivation, amplification, and Cas13-based detection of SARS-CoV-2.

• Jon Arizti-Sanz
• Catherine A Freije
• Alexandra C Stanton
• Chloe K Boehm
• Brittany A Petros
• Sameed Siddiqui
• Bennett M Shaw
• Gordon Adams
• Tinna-Solveig F Kosoko-Thoroddsen
• Molly E Kemball
• Robin Gross
• Loni Wronka
• Katie Caviness
• Lisa E Hensley
• Nicholas H Bergman
• Bronwyn L MacInnis
• Jacob E Lemieux
• Pardis C Sabeti
• Cameron Myhrvold

抄録

COVID-19パンデミックは、病気の伝播を制御するために新しい診断技術が不可欠であることを浮き彫りにしました。ここで我々は、未抽出サンプルからSARS-CoV-2 RNAを検出できる高感度かつ特異的な統合診断ツールであるSHINE（SHERLOCK and HUDSON Integration to Navigate Epidemics）を開発しました。SHERLOCKのステップを1ステップの反応に組み合わせ、HUDSONを最適化することで、鼻咽頭スワブや唾液中のウイルス不活化を促進します。SHINEの結果は、増幅反応チューブが密閉されたままであるため、汚染のリスクを軽減するために、チューブ内の蛍光表示で可視化することができ、また、コンパニオンスマートフォンアプリケーションで解釈することができます。我々は、50人の鼻咽頭患者のサンプルでSHINEを検証し、RT-PCRと比較して90%の感度と100%の特異度を示し、サンプルから回答までの時間は50分でした。SHINEは、病院や臨床検査室以外の場所でも使用できる可能性があり、診断能力を大幅に向上させることができます。

The COVID-19 pandemic has highlighted that new diagnostic technologies are essential for controlling disease transmission. Here, we develop SHINE (SHERLOCK and HUDSON Integration to Navigate Epidemics), a sensitive and specific integrated diagnostic tool that can detect SARS-CoV-2 RNA from unextracted samples. We combine the steps of SHERLOCK into a single-step reaction and optimize HUDSON to accelerate viral inactivation in nasopharyngeal swabs and saliva. SHINE's results can be visualized with an in-tube fluorescent readout - reducing contamination risk as amplification reaction tubes remain sealed - and interpreted by a companion smartphone application. We validate SHINE on 50 nasopharyngeal patient samples, demonstrating 90% sensitivity and 100% specificity compared to RT-PCR with a sample-to-answer time of 50 minutes. SHINE has the potential to be used outside of hospitals and clinical laboratories, greatly enhancing diagnostic capabilities.