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一滴血檢測病毒感染史
一滴血檢測病毒感染史霍華德休斯醫學(xué)研究所(HHMI)的研究人員開(kāi)發(fā)了一項新的技術(shù),使人們有可能通過(guò)一滴血來(lái)檢測目前和曾經(jīng)任何已知人類(lèi)病毒的感染情況。這個(gè)方法稱(chēng)為VirScan,是一種有效的測試病毒感染的替代診斷方法。
VirScan工作原理是篩查血液中存在的針對任何206種已知感染人類(lèi)的病毒的抗體。我們的免疫系統在檢測到病毒首 次入侵的時(shí)候,會(huì )產(chǎn)生病原體特異性抗體,即使病毒感染清除后,它仍然可以繼續生產(chǎn)那些抗體持續幾年或幾十年。所以說(shuō)VirScan不僅能識別免疫系統正在積極應對的病毒感染,而且還提供了個(gè)人過(guò)去的感染史。
Elledge和他的同事合成了超過(guò)93000個(gè)病毒編碼蛋白的DNA短片段。他們將這些DNA片段插入細菌感染病毒——噬菌體中。每個(gè)噬菌體生產(chǎn)相應的蛋白質(zhì)肽單位,并會(huì )將肽表露在其表面外殼上。這些噬菌體將1000多種人類(lèi)病毒中發(fā)現的所有蛋白質(zhì)序列都表露了出來(lái)。血液中的抗體通過(guò)識別嵌在病毒表面抗原決定簇,找到病毒目標。為了執行VirScan分析,所有的被改造過(guò)表露一定肽的噬菌體被混合到血液樣品中。血液中的病毒抗體發(fā)現并結合特定的病毒抗原決定簇上(這個(gè)抗原決定簇是在改造表達的肽結構內)。然后,科學(xué)家提取抗體,洗去除了少數結合在抗體上的噬菌體以外的其他物質(zhì)。通過(guò)測序這些噬菌體的DNA,便可以識別哪些病毒肽片段能被血樣中的抗體識別結合。這便告訴我們到底一個(gè)人的免疫系統以前遇到過(guò)那些病毒,無(wú)論是通過(guò)感染還是通過(guò)接種疫苗。 Elledge估計需要大約2-3天處理100個(gè)樣本,假設在測序工作保持在最 佳狀態(tài)。
為了測試方法的可行性,研究人員使用它來(lái)分析從已知感染了病毒(特別包括HIV和丙肝)患者那得到的血樣。事實(shí)證明,它的檢測很準確。準確度保持在95%至100%,而且特異性靈敏——對于沒(méi)有感染的個(gè)人,并未得到錯誤地識別。因此研究人員表示相信它的真實(shí)性。
Elledge和他的同事們用VirScan分析569個(gè)來(lái)自四個(gè)國家的個(gè)人的抗體,檢查了大約1億的潛在抗體/抗原決定簇的相互作用。他們發(fā)現,平均每個(gè)人有針對十個(gè)不同病毒的抗體。正如預期的,抗某些病毒更常見(jiàn)于成年人而非兒童,這表明孩子尚未暴露于這些病毒中。位于南非、秘魯、泰國的個(gè)人,多半在美國的個(gè)人有抗更多病毒的抗體。研究人員還發(fā)現,艾滋病病毒感染者有比非HIV感染者存在更多的抗病毒抗體。
Elledge說(shuō),這個(gè)方法其實(shí)不限于對抗體的檢測。他們正在用它來(lái)尋找那些攻擊人體自身的組織并與癌癥相關(guān)的某些自身免疫性疾病的抗體。類(lèi)似的方法也可用于篩選其它類(lèi)型的病原體抗體。
借助VirScan,科學(xué)家可以通過(guò)運行一個(gè)測試就能確定哪些病毒感染了個(gè)體,而不受限于必須對特定病毒進(jìn)行分析。這種中立的方法可以有助于發(fā)現影響個(gè)體健康的意外因素,同時(shí)也增加了分析比較大量人口病毒感染情況的可能。這個(gè)全面的病毒分析大約耗費25美元/每血樣。