据美国《大西洋月刊》报道,Oxford Naonopore Technologies公司快速又小巧的MinION测序仪正帮助研究人员和流行病学家追踪埃博拉病毒如何在几内亚传播。

英国公共卫生部门的 Lauren Cowley在到达几内亚后,开始对新诊断出的患者进行测序,以便发现感染的来源。埃博拉病毒以相对恒定的速率突变,因此如果两个人有相同的毒株,则有可能是互相感染,或来自相同的传播途径。了解病毒的传播途径,有助于开发出有效的策略来阻止其传播。

在这个过程中,速度是个关键。即使是在去年,开展这项工作的唯一办法是将埃博拉病毒的样本送到专门的实验室,通过昂贵的测序仪来测序,而这需要几周或几个月的时间才能获得结果。如今,Cowley能够在48小时内独立完成这项工作,这多亏了MinION。

之前的测序仪如同微波炉或冰箱大小,而MinION只有巧克力棒那么大。Cowley有三个,她能一手握住。人们认为,这些价格低至1000美元的仪器带来了测序的新时代,让测序不再限于设备齐全的研究机构,而是来到最需要它们的地方,如医院和疫区。像Cowley一样,人们不再需要将样本送到专门的实验室。

英国伯明翰大学的Nick Loman是MinION的第一批用户。他的团队在去年6月利用MinION研究了疑似的沙门氏菌爆发。在收到样本2小时后,研究人员完成了细菌测序,证实了它确实是沙门氏菌,并确定了菌株。这给Loman留下了深刻的印象,让他开始更大的挑战。当时,西非的埃博拉疫情已经相当严重。Loman心想,为什么不产生更多的基因组数据呢?

2015年4月,Loman的学生Joshua Quick飞往几内亚,带了三台MinION。在接下来的12天内,他测序了14名患者的埃博拉基因组。之后,Quick回到英国,他的同事继续完成这项工作。到目前为止,他们总共测序了130个埃博拉基因组。

“埃博拉病毒的测序是一个了不起的壮举,”加州大学圣克鲁兹分校的Mark Akeson表示,他是纳米孔测序的先驱之一。“我们都没有想到这项技术能够快速推进这一点。”Loman的团队还证实,MinION的准确率是90%,这与刚上市时相比有了明显改进。Loman补充说,这个统计数字低估了仪器。每个纳米孔测序一条DNA链,因此,尽管读取的错误率在10%,但综合数千条读取,这些错误最终得到平衡。

尽管研究人员也遇到了一些问题,比如电源不稳定,以及湿度和昆虫影响了他们其他的工具和试剂,但Loman认为,这种便携式的测序实验室说明了未来是什么样的。

“你可以在任何地方轻而易举地开展测序,无论是污水处理厂、医生的手术室,还是医院。你可以检测患者之间的关联,或患者与环境之间的关联。你还可以获得病原菌的其他信息,如抗生素耐药性。如果你可以通过经济的分析来实现这一切,那无疑就是未来,”Loman说。(生物通 薄荷)