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袖珍DNA测序仪近乎实时地追踪加纳的疟疾耐药性
发布时间：2023-11-28 17:01:51编辑：容松眉来源：
科学家们开发出一种技术，只需使用游戏笔记本电脑和Oxford Nanopore 的便携式 MinION 测序仪即可快速可靠地检测加纳疟原虫的基因变化1。
来自 Wellcome Sanger 研究所和加纳大学的研究人员首次证明，在资源有限的农村疟疾热点地区，可以通过临床血液样本进行端到端的实时病原体监测。他们寻找疟原虫中的关键耐药标记以及疫苗靶基因的多样性2。
该研究结果发表在《自然微生物学》(11 月 23 日)上，为当地监测耐药性和评估受影响地区的新型疟疾疫苗铺平了道路。
尽管近几十年来加大了控制力度，疟疾每年仍然导致超过 60 万人死亡3，其中大多数是撒哈拉以南非洲地区的幼儿。一个关键因素是疟原虫能够迅速产生抗疟药物和其他医疗干预措施的耐药性。
基因组监测——持续监测寄生虫 DNA 的变化——提供了分析寄生虫耐药性背后的基因组数据的工具。但直到最近，它大多在高收入、非疟疾流行国家的实验室中进行，将能力集中在远离受影响地区的地方。
在这项新研究中，研究人员着手开发一种易于使用、近乎实时的技术来监测受疟疾影响最严重的社区内的寄生虫突变。
研究人员使用标准分子生物学设备从血斑样本中收集寄生虫，这些血斑样本是通过简单的手指刺破而制备的。然后，他们使用便携式 MinION 设备和笔记本电脑对疟原虫 DNA 进行测序和分析，以检测已知的耐药标记、新出现的突变和新型疟疾疫苗的靶标。
该团队成功地在两个地点进行了研究：加纳首都阿克拉的一家城市医院和北部 11 小时车程的一个乡村小镇。他们能够在收到样本后短短 48 小时内生成测序信息，同时将成本保持在最低水平，每批 96 个样本的成本约为 27 英镑。
研究小组表明，目前一线治疗方法对加纳当地的疟疾菌株仍然广泛有效4。然而，持续监测至关重要，包括保护接受有针对性干预措施的高风险群体5。
他们还发现了流行的疟疾毒株与新推荐的疟疾疫苗所针对的蛋白质之间存在多种遗传差异。虽然需要进一步研究，但这些可能会影响非洲最新疫苗的推广。
加纳大学这项研究的共同第一作者 Edem Adika 表示：“通过对源头进行测序，只需几天而不是几年就能获得见解，从而实现快速、本地化的反应。这种前所未有的速度有望成为对抗传染病的强大游戏规则改变者，其速度超过了我们的应对措施。我们希望这种现场方法很快能应用于其他病原体。”
威康桑格研究所这项研究的资深作者威廉·汉密尔顿博士说：“过去 70 年来，对关键抗疟药物耐药性的反复演变和传播阻碍了消除疟疾的努力。现在，扩大非洲的分子监测对于追踪新出现的药物和诊断测试耐药性以及为新疫苗等干预措施提供信息至关重要。”
加纳大学西非传染性病原体细胞生物学中心 (WACCBIP) 的研究资深作者 Lucas Amenga-Etego 博士表示：“考虑到撒哈拉以南非洲地区的测序差距，这种测序工作流程在解决撒哈拉以南非洲地区的测序差距方面具有巨大潜力。其成本较低且易于使用。但可持续地扩大能力需要扩大当地培训计划、生物信息学基础设施和数据科学专业知识。这些应该是全球病原体基因组学界未来的优先事项。”
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