Research press release


Nature Biotechnology

Biotechnology: A rapid CRISPR-based diagnostic for SARS-CoV-2

CRISPR技術を用いてSARS-CoV-2を検出する迅速診断ツールについて報告する論文が、Nature Biotechnology に掲載される。この診断ツールは、約45分で結果が得られ、従来のRT-PCR検査に匹敵する精度を達成できる。


今回、Charles Chiuたちの研究チームは、CRISPR–Cas12を利用した新しい検査法「SARS-CoV-2 DNA Endonuclase-Targeted CRISPR Trans Reporter(DETECTR)」について報告している。DETECTRは、COVID-19患者の呼吸器スワブから抽出したRNAからSARS-CoV-2を特定できる。この検査では、RNA検体を取り出してDNAに逆転写し、等温増幅法で増幅した後、CRISPR–Cas12を用いて、SARS-CoV-2のエンベロープ(E)とヌクレオカプシド(N)の遺伝子塩基配列の検出を行う。CRISPR–Cas12は、ウイルスの存在を確認するレポーター分子を切断する。Chiuたちが、COVID-19患者(36人)とその他の呼吸器疾患患者(42人)の臨床検体を使って、この検査法を検証したところ、米国疾病管理予防センターで使用されている逆転写(RT)-PCR検査と比較して、陽性予測一致率95%、陰性予測一致率100%が達成された。


A rapid CRISPR-based diagnostic tool for the detection of SARS-CoV-2 is reported in Nature Biotechnology. This diagnostic tool can return a result in about 45 minutes with comparable accuracy to that of conventional RT-PCR testing.

Previous large-scale epidemics have highlighted the need for rapid and accessible testing to enable an effective public health response. However, current tests for SARS-CoV-2 take several hours to several days to generate results .

Charles Chiu and colleagues report a CRISPR–Cas12-based test that can identify SARS-CoV-2 in RNA extracted from respiratory swabs of COVID-19 patients. The test, named SARS-CoV-2 DNA Endonuclease-Targeted CRISPR Trans Reporter (DETECTR), takes the sample RNA and reverse transcribes it into DNA. It is then multiplied by a technique called isothermal amplification. The SARS-CoV-2 envelope (E) and nucleocapsid (N) gene sequences can then be detected using CRISPR–Cas12, which cleaves off a reporter molecule that confirms the presence of the virus. The authors tested the system on clinical samples from 36 patients with COVID-19 and 42 with other respiratory illnesses. The test achieved a 95% positive predictive agreement and 100% negative predictive agreement when compared to the RT-PCR test used by the US Centers for Disease Control and Prevention.

Unlike the RT-PCR test, which can take several hours and requires special equipment and cycles of heating and cooling, DETECTR is carried out at two fixed temperatures and provides results on a visual readout strip, similar to the one in a home pregnancy test, in about 45 minutes.

doi: 10.1038/s41587-020-0513-4


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