这篇文章已经更新，包括由加州大学戴维斯分校和LGC生物搜索技术公司开发的变体测试的附加信息。
纽约——诊断学开发人员最近为SARS-CoV-2的Delta变体创建了简单、快速的PCR检测方法，希望能够快速筛选病毒阳性样本，以找到可用于集中测序工作并节省时间和金钱的特征变体snp。
但由于达美航空目前几乎占据了美国约100万新病例的全部，这种PCR筛查的效用变得更加微妙。
Delta变异分析已经由Hackensack子午线健康和罗格斯大学的实验室，以及华大基因、SpeeDx和DiaCarta的商业团队开发。加州大学戴维斯分校的一个团队也与LGC生物搜索技术公司合作开发了分析方法。
仅仅12周以前，Delta变种在美国的SARS-CoV-2测序样本中占6%。据报道，现在几乎99%的感染都是由它造成的数据来自美国疾病控制和预防中心。但是，根据美国疾病控制与预防中心的网站，美国监测系统的数据来自于该机构通过全国基因组监测工作每周提供的“数千个”全基因组序列，在过去的7天里数据显示美国确诊的新感染病例超过100万例。
本月，世界卫生组织发布了指导对SARS-CoV-2变异监测的研究表明，除了传统方法外，对检测前成为关注变异的概率较高的标本进行有针对性的测序可能是有益的。世卫组织指南将基于聚合酶链反应的单一SNP检测方法列为靶向测序的潜在触发因素。
HMH团队定期使用基于高通量pcr的检测，从其在新泽西州的130多家诊所中筛选所有阳性患者样本。
hh创新与发现中心首席科学官兼高级副总裁大卫·佩林(David Perlin)说:“我们在这里做了更深的研究。”他说:“我们希望对我们地区的大流行情况提供更详细的了解。”他补充说，在病例高峰时期，为实现这一目的对所有东西进行测序变得不切实际，这需要每周检测数千个样本。
自2020年初以来，HMH团队一直在筛查Alpha、Beta和Gamma变体，作为之前报道．该实验室在5月份增加了一种Delta检测方法。它还会发送样本进行全基因组测序，部分目的是为了识别Delta中正在出现的分支和其他突变。
Perlin说，五月份，hhh团队测试的病毒中有15%是Delta病毒。到了6月，这一比例上升到了50%，到了7月，达美航空的份额超过了其他所有公司。
尽管Perlin早就预料到Delta病毒会在美国出现，并一直与印度和英国的同事合作，但“Delta病毒超过所有现有驻留病毒的速度令我惊讶——我不认为这是可能的，因为我从未见过这样的情况，”他说。“这是实时的进化。”
令人惊讶的是，很少有关于Delta变异等位基因特异性PCR检测的出版物，尽管有许多关于其他值得关注的变异的预印本。Perlin认为，在这个阶段，可能更难让一个方法论的出版物被接受，但他的实验室希望在未来用新泽西的病例数据发表它的Delta分析。
罗格斯大学David Alland的实验室已经开发出一种Delta变异的检测方法。的临床微生物学杂志出版他与造父座的科学家共同撰写了这项研究，指出Delta测试正在进行中，资深作者Alland在上周的一封电子邮件中证实，该实验室现在已经完成了开发过程。
加州大学戴维斯基因组中心的一个团队也与LGC生物搜索合作开发了变异分析。据该中心主任理查德·米歇尔莫尔(Richard Michelmore)说，该实验室定期对当地唾液筛查中所有阳性样本进行基因分型，并在样本收集的几天内通知约洛县卫生官员，并发布消息每周的结果网上的基因分型。
商用Delta变体测试也可从华大基因、SpeeDx和DiaCarta等开发机构获得，ID Genomics正在开发一种测试。
使创新
Delta变异检测基本上是基本的PCR基因分型检测。BGI和hhmh测试都针对L452R和E484Q突变，DiaCarta Delta测试只针对L452R，而SpeeDx Delta测试检测P681R突变。与此同时，LGC生物搜索公司针对L452R和P681R进行了独立的Delta测试。
这些测试可以独立运行，也可以与其他不同的测试一起运行。例如，SpeeDx变异分析检测Alpha, Beta和Gamma可以适应添加Delta，而DiaCarta变体检测试剂盒在一次测试中检测与Alpha, Beta, Gamma和Delta相关的突变。LGC生物搜索公司已经开发了9种测试方法，每一种都能检测到单一的突变。
但是，尽管它们是基本的等位基因特异性PCR检测，这些对Delta的检测都提供了在PCR领域中有些独特的使能技术或元素。
例如，SpeeDx检测使用了该公司的专有技术PlexPCR多路复用化学，而DiaCarta工具包在其探针中使用xennucleic acid，或XNAs，正如最近在amedRxiv预印。
DiaCarta的首席技术官兼研发高级副总裁Michael Sha说:“只有在序列完全匹配的情况下，XNAs才能与互补的DNA目标序列紧密杂交。”vwin德赢ac米兰合作这种“夹紧”有效地阻止了非突变病毒链的延伸，提高了特异性。
ID Genomics正在开发的测试旨在同时“指纹”所有当前已知的关注或感兴趣的COVID-19变体，包括Alpha、Beta、Gamma、Delta、Delta-plus、Epsilon和Lambda，并提供了使用一种称为多波段试纸DNA层析技术检测新变体出现的可能性。vwin德赢ac米兰合作
与此同时，华大基因的测试也适用于大规模测试，比如华大基因在近30个国家和地区设立了80多个“火燕”充气实验室。
LGC生物搜索变体测试使用了该公司专有的黑洞淬灭器(BHQ探针技术)，该技术被认为增强了SNP检测的特异性。vwin德赢ac米兰合作
罗格斯大学团队对Alpha和Beta变体的检测使用了草率的分子信标探针，据称这也增强了特异性。
HMH实验的意外之处是高通量工作流程是由麦克风，生物分子系统公司的微型热循环仪。事实上，HMH团队在2020年3月通过基于mic的工作流程从美国食品和药物管理局获得了SARS-CoV-2检测的紧急使用授权。整个工作流程还包括简短的热处理、信标分子探针和熔体曲线分析。
hhh实验室已经购买了额外的Mic仪器，以便在三角洲疫情恶化的情况下扩大检测规模。Perlin说，在最近的病例高峰期间，他们也使用了这种仪器，并轻松地管理每周检测数千个样本。
优势下的效用
基于病毒测序的监测既昂贵又耗时，可能因此通常只能对一小部分感染进行取样，以推断不同病毒株在人群中的比例。
但是根据SpeeDx公司临床事务高级副总裁Charles Cartwright的说法，如果从一开始就使用基于高通量pcr的变异监测，就有可能更快地发现Delta的危险，并允许实施缓解措施。
此外，“我们怀疑，通过在测序之前使用PCR方法筛选病毒，目前从事大规模测序工作的实验室可以大大降低其成本基础，并提高总体吞吐量，”Cartwright说。
Perlin的实验室希望使用PCR检测，在某种程度上，可以更好地跟踪Delta的变异，从而使其更危险。
而且，尽管目前只有大约1%的病例不是丁型肝炎病毒，但通过对丁型肝炎病毒呈阴性的样本进行测序，下一个危险的变异也可能被检测到。
华大基因(BGI Americas)总经理鲍(Charles Bao)表示:“变异有办法悄悄潜入研究人员和公共卫生系统，这意味着我们都需要保持警惕。”
鲍还说:“基于PCR的基因分型快速、灵敏、经济。”他指出，该公司的检测使用的是在大多数分子诊断实验室中常见的PCR设备。另一方面，下一代测序“产生了我们可能不需要的数据，而NGS的结果可能仍然需要通过PCR方法进行验证。”
DiaCarta的Sha还强调，超过95%的Delta优势是通过对有限数量的样本进行测序得出的估计，这反过来也是一种节约成本和时间的策略。
“然而，基于qpcr的变异检测试剂盒可能有助于克服这一瓶颈，”他说，这样就可以确定更多样本的变异鉴定。
Sha说，DiaCarta已经向FDA提交了其联合SARS-CoV-2检测和变异测定的测试，用于EUA。
不过，Cartwright指出，到目前为止，对于在常规诊断程序中使用这种检测方法还没有广泛的建议，“因此还不清楚它们在美国将被广泛使用到什么程度。”
事实上，威斯康星大学麦迪逊分校的病毒学家大卫·奥康纳(David O’connor)在一次采访中指出，他的实验室还没有使用基于pcr的变异检测，部分原因是通过测序获得的基因组环境非常重要。
而且，“如果你只瞄准你知道的特定突变，那些可能很重要但不在你的检测范围内的突变就会被看不见，”他在一封电子邮件中说。
奥康纳最近与人合著了一本研究这表明接种疫苗的人在感染病毒后会以相当的水平释放Delta变异，他说很难知道基于测序的监测多少才足够。
奥康纳说，这在一定程度上是因为“我们对病毒将如何、何时以及以何种方式发生变化的理解仍然是不确定的。”
例如，他所在的社区有很高的疫苗接种率，他本以为这可以作为“防火墙”，防止三角洲的快速入侵。相反，“我们看到它在不到一个月的时间里从少数病毒上升到几乎所有正在传播的病毒，”他说。
就总体监控而言，“我们必须对接下来发生的事情保持警惕，”奥康纳说。“持续的序列监测将提醒我们，下一个可能与Delta‘主干’一起出现的问题变体的存在和传播。”
加州大学戴维斯分校的Michelmore认为，SNP基因分型可以作为测序的补充，因为它可以用于监测数量多得多、速度更快的样本。此外，当一个新的变异不可避免地出现并被测序程序识别时，“有了SNP工作流程就意味着可以近乎实时地生成可操作的公共卫生数据。”他说，基因组中心团队还能够利用其工作流程来监测与已知变异不匹配的罕见snp组合，然后将其优先排序。
而且，当变体影响治疗时，PCR变体筛选或检测的用例可能更容易实现。
例如，在Beta和Gamma变异相冲突的时代，HMH筛查有助于跟踪这些变异的比例，并指导治疗。
Perlin说:“E484Q或R突变使病毒对某些抗体混合物不那么敏感，所以这是向我们的临床医生传达的重要信息。”当卫生系统发现其监测检测到的病毒中有四分之一可能对治疗无效时，它甚至从一家单克隆抗体制造商转向了另一家。
现在，Perlin担心免疫缺陷人群和接种疫苗后免疫力下降的人会感染。他说:“我们想知道我们正在观察的是什么——是德尔塔病毒，还是某种版本的德尔塔病毒现在更成功，如果是，这是区域性的，是否有小范围的感染——有很多与保护那些高度易感人群有关的流行病学。”
他补充说，当及时的数据可以告知卫生保健单位的关闭和隔离时，就有可能抑制感染。
尽管如此，“目前还没有一种不同的治疗方法可以用于治疗Delta和其他变体，”UW的O’connor说，但进一步补充说，“未来可能不会总是这样。”
而现在，“这种病毒现在是我们自然世界的一部分，”奥康纳说。除了人类，它还会感染动物，“它将继续通过人和动物传播，并可能随着时间的推移发生变化和形状变化，”他说。他还说:“更好、更快、更容易、更便宜的诊断方法，包括测序和医疗对策，有希望将病毒抑制到低水平，在社区传播是零星的和可控的，但需要认识到疫情爆发几乎是不可避免的。”
与此同时，SpeeDx的卡特赖特表示，如果认为Delta代表了SARS-CoV-2的传播能力和免疫逃逸能力的顶峰，那就太天真了。他说，“通过容易实施的聚合酶链反应(PCR)筛查测试”加强监测对于防止新的、更危险的突变体的进一步感染潮可能是至关重要的。
例如，Perlin指出Lambda是一种免疫逃逸变异，既具有高度传染性，也显示出对抗体疗法的耐药性。他说:“它遍布整个南美洲，但在这里还没有成为主流——这是一个主要问题。”
HMH团队已经将特定于Lambda的F490S目标添加到其高通量筛选工作流程中。
Perlin说，将病毒库降低到足够低的水平，从而产生更少的新变种可能是摆脱大流行的唯一途径，这需要全球的疫苗接种努力。
“我认为我们说的至少是一年，”他说，这意味着需要增加检测，即使是在无症状和接种疫苗的人群中。