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【溯源】新冠病毒的动物溯源
时间:2020-03-25 14:57  来源:市场部  作者:市场部

       2020年的春天正在来临,但可怕的新型冠状病毒还在肆虐,无数医务工作者都在一线夜以继日的奋斗。在这次没有硝烟的疫情防控战中,人们意识到对新型冠状病毒进行动物溯源是非常重要的:因为只要找到了新型冠状病毒的自然宿主、中间宿主,就等于找到了那个打开的潘多拉盒子,就可以从源头上对疫情进行防控。
 

为什么要对新型冠状病毒进行动物溯源?

       当一种新兴病毒引起疫情暴发时,我们要从根本上控制疫情,就必须进行病毒病原的鉴定和病毒病原的溯源,通俗来讲就是要搞清楚:“这个病毒是什么样的?”,以及“这个病毒从哪里来的?怎么来的?”。对于病毒病原的鉴定,我们已经有了一个相对比较完善的认识,并已经分离到了新型冠状病毒的毒株。但对于病毒病原的溯源,似乎才刚刚开始。只有找到了病毒进入的源头,才能从根本上采取正确的措施,防止在以后的生活中,病毒通过其他途径进入到人类的生活范围中,才能从源头上对人和相关的家禽与宠物进行保护。

 

新型冠状病毒动物溯源的主要内容是什么?

       对新型冠状病毒的溯源,其实就是弄明白:“病毒从哪里来的?怎么来的?”。对此,我们就需要找到新型冠状病毒的自然宿主和中间宿主。目前通过大量的研究和调查表明,这次的新型冠状病毒的自然宿主很可能就是蝙蝠:2019新型冠状病毒与云南的中华菊头蝠携带的病毒(Bat CoV RaTG13)全基因水平一致性高达96%,与浙江省舟山的中华菊头蝠携带的病毒(bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21)一致性达90% [1-4]。此外,很多人认为只要以后不吃野生动物了,问题就可以彻底解决。但事情真的就这么简单吗?

       我们知道现代化都市武汉市几乎没有蝙蝠的栖息地,武汉人也没有吃蝙蝠的习惯。所以,找到了自然宿主也仅回答了“病毒从哪里来”这个问题的一半。对疫情防控来说,找到新型冠状病毒的中间宿主(中间宿主是指天然不携带某种病原体,但是被天然宿主携带的病原体感染后,可以向其他物种传播病原体的宿主)显得尤为重要。只有找到中间宿主才能切断新型冠状病毒传染的源头,从源头上彻底且根本的解决问题。

       此外,“狡猾”的新型冠状病毒不仅隐匿性强,潜伏期长,传染性强,而且还可能存在多个中间宿主。目前蛇、果子狸、穿山甲、刺猬等野生动物都是重点怀疑的对象。另外,中国疾控已经证实,在这次的疫源地-华南海鲜市场的环境中,也存在着大量的新型冠状病毒,这表明有海鲜也可能会是这种病毒的中间宿主(商户在用水冲洗海鲜时,病毒会进入环境,这个病毒在海水里可能存活3个月)。

       综上所述,对于新型冠状病毒的动物溯源不仅十分重要的,而且工作量非常大:要对所有可能的中间宿主、自然宿主(甚至每种宿主所包含的亚种),与中间宿主可能有接触的驯养的家畜及海鲜,都进行病原学的检测。此外,通过这次疫情,我们也意识到:我们除了不能吃野生动物外,还要加大对野生动物的监控,加大对所有可能的人畜共患病的病原学检测,加大对畜禽的生产、供应监督系统的监管,加大对动物及其产品的防疫、检疫和监督系统的检测管控力度,更好的保障与民生相关的动物及其相关产品的质量与安全。


 

如何准确高效完成庞大复杂的病毒动物溯源检测工作?

       面对这个庞大且复杂的检测工作,传统的检测方法显然是不行的,目前用于疫病溯源检测的方法并不多,其中分子检测是普遍认可的检测方法,但这类检测方法不仅需要专门的实验员、专业的实验室,而且操作复杂、人为影响因素大;此外,对于从各个宿主上采集的样本,可能还含有一些未知的病原微生物,所以,在检测中与样本的接触时间越长,操作人员的危险也越大,如果检测时对外产生了气溶胶的污染,后果也是很严重的。

       为了解决以上提到的所有问题,杭州遂真生物技术有限公司开发了一套封闭的全自动一体化核酸检测分析系统。
  
       这套检测系统主要包括两个部分:
 
             1、集核酸样本纯化,核酸提取、逆转录、扩增于一体的检测试剂盒。

             2、与试剂盒配套的实时荧光PCR全自动核酸检测分析仪。

 


 

疫病溯源的检测对象:

杭州遂真生物开发的全自动核酸检测分析系统不仅可以检测所有常规的家畜,还可以对多种日常生活中熟悉的野生动物及其亚种进行检测:针对每种宿主中的病原微生物的基因序列中的保守片段,设计特定的引物及探针,对动物的血样和各种拭子样本进行简单、快速、有效的检测分析。
 
疫病溯源的检测标准:

对于流行于动物体内的各种冠状病毒、细小病毒、瘟热病毒,以及本次新型冠状病毒,杭州遂真生物技术有限公司开发的全自动核酸检测分析系统都可以进行有效且准确的检测:根据每种病毒亚型特有的基因序列中的保守序列,以及每种病毒的通用序列,同时进行扩增检测。例如,针对2019-nCoV可能在不同宿主中存在变异,所以不仅设计了只针对2019-nCoV保守序列的引物及探针,还设计了针对冠状病毒共有的保守序列的引物及探针,这样不仅进一步保证了检测的准确性,还可以对2019-nCoV在物种间的传播途径进行分析,甚至由此筛查出可能参与了病毒进化的动物。
 
全自动核酸检测分析系统的结果分析及处理

Ø 出现绿色条带:内参基因的扩增,证明本次试验体系正常,数据可靠。
Ø 出现红色条带:此样本中含有一般的冠状病毒,需要该样本需要进行更进一步的基因序列的分析。
Ø 出现黄色条带:此样本中已经含有了本次流行的新型冠状病毒,需立刻按国家防疫相关要求进行处理。

 



 

全自动核酸检测分析系统进行病毒动物溯源检测的优点
 

1.使用极其简单,准入低

没有复杂的核酸提取过程,2分钟手工加样操作,规避了人员操作误差所产生的所有问题。无复杂的程序及参数设置,通过扫描二维码的方式录入要进行检测的项目,简单高效。使用者通过触摸屏进行仪器操作,非常方便,检测结果系统自动判读,对检验人员无专业要求,任何检测人员只需10分钟操作指导即可熟练掌握其使用。

2.检测时间短,效率高,多通道独立运行

在保证样本核酸提取和纯化质量的前提下,样本纯化,核酸提取、逆转录,扩增一体化完成。从加入样本到最后出结果,整个过程只需1个小时左右。 且每个通道的运行完全独立,随到随检,无需等待,使用更灵活,领先目前使用的荧光PCR检测产品。

3.仪器小巧,便于搬运,可实现即时诊断

长宽高均不足40厘米,可置于安全柜中操作,搬运也非常方便。使用时无需PCR实验室,对检验场地无专业要求,适合于多种使用场景,尤其适合于当下动物疫病的大量筛查。

4.全封闭检测体系,安全无污染

样本加入试剂卡后,核酸提取、扩增、检测等所有反应都在全封闭的检测卡中进行,卡槽的独特设计确保不会有气溶胶释出,保护检测人员的安全,降低病毒传播风险,对环境无污染,也避免了在检测中因检测体系开盖所产生的假阳性及试剂的交叉污染。

5.临界态多相微流控技术和磁珠法相结合,实现高核酸提取率、高灵敏度

采用的磁珠法和临界态多相微流控技术,有效提高核酸提取效率,对样本核酸进行高质量地提取与纯化,确保进行扩增反应的核酸模板的纯度和数量,检测的灵敏度由此可达50个病毒拷贝,远优于目前临床使用的荧光PCR产品的最低检出限。可以完全避免因核酸提取率低而出现检测结果的假阴性,保证反应的准确性。

6.自动化程度高,大体积上样,确保检测的准确性

独特的卡槽设计,实现大体积上样(200-500ul),可避免因潜伏期患者样本中病毒浓度低而出现假阴性;使用中除简单加样外,检测程序运行后,无需其他操作,检测自动化程度极高,干扰因素极少,进一步保证反应的准确性。

7.高特异性、高稳定性

逆转录与核酸扩增均由一种TTH酶完成,逆转录温度高,非特异扩增少,确保检测的高特异性。试剂反应体系可耐受温度高、可2-8℃保存运输,短期内无冰箱储存、无冷链运输,都不影响使用,符合检测资源紧缺的当下。



综上所述,杭州遂真生物技术有限公司开发出的全自动核酸检测系统(AIGS)与配套的各种病毒检测试剂盒,具有操作简单、检测时间短,灵敏度高,准确度高,使用方便等优点。非常适用于疫病的检测和新冠病毒的动物溯源。此外,这套全封闭的一体化核酸检测分析系统还能同时防止病原的泄露,很好的保护检测人员的人身安全。目前已经获得欧盟临床诊断认证(CE IVD),也已经通过了中检院的注册检验。

助力疫情的防控,保障人类的安全,杭州遂真生物技术有限公司一直在路上。我们有理由相信:那个因某些人的口腹之欲而被无意中打开的潘多拉盒子,终将会被我们找到,那些无辜的动物也会在更多的检测和监控中,受到更好的保护。

 
参考文献:
[1] Peng Zhou, Xing-Lou Yang, Xian-Guang Wang, et al. Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in 3 humans and its potential bat origin. BioRxiv. 2020.01.23.
[2] Domenico Benvenuto, Marta Giovannetti, Alessandra Ciccozzi, et al. The 2019-new coronavirus epidemic: evidence for virus evolution. BioRxiv. 2020.01.24.
[3] Chan JF, Yuan S, Kok KH, et al. A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person transmission: a study of a family cluster. Lancet. 2020. 01.24.

 

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