上週，2020諾貝爾化學獎公佈，由兩名女性科學家，Emmanuelle Charpentier 和Jennifer A. Doudna，獲得。得獎的研究成果是近代非常突破性的CRISPR基因編技術。這個如同word編輯一樣，可以複製&貼上的基因編輯技術，得到這個獎項可說是實至名歸。幾年內，CRISPR確實已經帶給醫學界不少有成效的應用。我們就來看看CRISPR怎麼應用在COVID-19的病毒，SARS-CoV-2，的檢測上。(CRISPR的技術細節，需要篇幅細述，不在此解說囉。)
近日，印度塔塔集團的塔塔兒子私人有限公司(TATA Sons)獲得印度藥物管控聯合委員會 (Drugs Controller Gerneral of India)核准商業銷售“FELUDA” (FNCas9 Editor Limited Uniform Detection Assay)，它是印度新德里的CSIR-基因組和整合生物學研究所 (Institute of Genomics and Integrative Biology, IGIB) 開發的，也是第一個應用CRISPR/Cas9技術的SARS-CoV-2快速檢測方法。這項技術特別在於，不需要即時聚合酶連鎖反應(real-time PCR or qPCR)設備，檢測結果呈現的方式，是以側向層分析(lateral flow assay)試紙檢測，大幅降低了高昂設備的花費。在印度，即時聚合酶連鎖反應檢測需要4500盧幣，Feluda的花費大約500盧幣。它的檢測流程大約是: 採樣(鼻咽黏液或血液)->萃取出RNA->反轉錄PCR(Reverse Transcription-PCR, RT-PCR)，複製出大量的DNA->結合Cas9->滴在試紙上檢測；以上總共約45分鐘完成。如果試樣中帶有SARS-CoV-2，就會看到兩條線；如果沒有，就看到一條線。後段在試紙上呈現的用法，和大家熟知的驗孕測試幾乎相同。Fedula測試結果的敏感性約96%，特異性約98%。
在Feluda這個產品出來之前，美國博勞德研究所 (Broad Institute) 的研究員，就已經開發同樣以CRISPR為基礎的SHERLOCK (specific high-sensitivity enzymatic reporter unlocking) 檢測法，不同的是，SHERLOCK是以Cas13來檢測SARS-CoV-2。此外，也有另外一群UC Berkely的研究員，開發DETECTR測試方法，則是以Cas12來檢測SARS-CoV-2。相較Cas12和Cas13，Cas9的方法優勢在於，不需要進行核酸分子的反式切割，實驗較為簡單，也不需要高階實驗條件來進行。
以上的CRISPR檢測方法，屬於核酸檢測。而印度目前主要使用兩種檢測方式，即時聚合酶連鎖反應的核酸檢測和抗原檢測(antigen test)。前者的偽陽性和偽陰性機率低，檢測費用約2400盧幣；而抗原檢測費用較低，目標在檢測病毒片段，但相較前者，偽陰性(false negative)的機率較高。
以上，無論是即時核酸檢測、抗原檢測，又或者是CRISPR的檢測方法，除了偽陽性和偽陰性的結果考量，只要檢測需求量增加，勢必討論到花費、儀器資源和使用方式問題。目前Feluda被認為很有機會取代現行的抗原測試，因為其測試費便宜，準確率也較高。
文章參考：milenia biotec, BBC
圖片來源：EpicTop10.com@Flickr CC BY 2.0
