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CRISPR-Cas3によるCOVID-19迅速診断法開発、最短40分以内に検出-東大医科研ほか

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2022年02月02日 AM11:30

検出感度・検出特異度が高く、臨床現場で利用可、迅速、簡便、高感度、高精度なCOVID-19診断法を目指す

東京大学医科学研究所は1月30日、国産ゲノム編集技術CRISPR-Cas3により、サンプル中の微量なウイルスRNAを正確に検出する手法(CONAN法)を開発し、COVID-19迅速診断法として確立したと発表した。この研究は、同研究所先進動物ゲノム研究分野の吉見一人講師、真下知士教授ら、同医科学研究所のウイルス感染分野、感染症分野、理化学研究所放射光科学研究センターとの共同研究グループによるもの。研究成果は、「iScience」に掲載されている。


画像はリリースより
(詳細は▼関連リンクからご確認ください)

)を素早く、簡単かつ高い精度で診断することは、さらなる感染の拡大や重症化を防止するために極めて重要だ。COVID-19の原因である新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)に感染しているか否かを診断する方法としては、主にPCR検査法、抗原検査法がある。臨床検体に含まれるウイルスは数十個程度と非常に少ないことがあるため、少ない数のウイルスでも高感度に検出できるPCR検査法が利用される。しかし、PCR検査には専門的な技術や解析機器が必要なため臨床現場で実施することが難しく、特定の検査機関で実施しているのが現状だ。

一方、抗原検査は30分程度と迅速にウイルスを検出することができるものの、検出感度が低くまた特異度も高くないため、偽陽性や偽陰性がPCR検査に比べて多いという問題がある。そのため、検出感度や検出特異度が高く、臨床現場で利用できる、迅速、簡便、高感度、高精度なCOVID-19診断法が世界中で求められている。

陽性一致率90%、陰性一致率95.3%、高精度にSARS-CoV-2検出

今回、研究グループは、国産ゲノム編集技術CRISPR-Cas3により、サンプル中の微量なウイルスRNAを正確に検出する手法(CONAN法)を開発。新しいCOVID-19迅速診断法として、確立した。SARS-CoV-2のウイルスRNAを用いて検査を行った結果、数十個程度のサンプルでも、最短40分以内に試験紙で検出することに成功したという。

実際に、COVID-19陽性患者10例、陰性者由来サンプル21例の鼻腔ぬぐい液サンプルを用いて診断を実施。その結果、陽性一致率(PPA)は90%(9例/10例)、陰性一致率(NPA)は95.3%(20/21例)を示したことから、高精度にSARS-CoV-2を検出できることがわかった。

PCR検査法の感度・正確度の利点、抗原検査法の迅速・簡便・安価の利点を併せ持つ

今回開発したCRISPR検査法による迅速なCOVID-19診断は、PCR検査法や抗原検査法と比較して、「患者由来サンプルから最短40分以内に検出することができる」「一般的な試薬、試験紙と保温装置だけで検出できるため、野外や医療現場、空港などのPOCT検査薬として、迅速かつ低コストで簡単に診断できる」「数十個のわずかなウイルスRNAでも、高感度かつ高精度に検出することができる」「CRISPR-Cas3は、1塩基の違いも検出できるため、薬剤耐性や重症化を導く変異がウイルスに生じた際にも即座に検出法を確立することができる」「どのようなDNA配列にも対応することができるため、新型コロナウイルス以外の様々な感染症の遺伝子診断法として利用することができる」といった点で、優れている。

すなわち、PCR検査法の感度、正確度という利点と、抗原検査法の迅速、簡便、安価という利点を併せ持った新しいCOVID-19診断法だとしている。

株式会社C4Uを通じてキット化、早急に実用化を目指す

CRISPR検査法は、新型コロナウイルスの更なる感染拡大や重症化の防止への貢献が期待される。研究グループは今後、国内バイオベンチャー企業である株式会社C4Uを通じてキット化し、医療現場で簡易的に使用できるCOVID-19迅速診断薬として早急に実用化することを目指す。

また、毎年流行するインフルエンザの95%以上を占めるA型(H1N1pdm09、H3N2)についても、同じ方法で検出に成功。新しいインフルエンザ診断法の開発も、同時に進めていくとしている。

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