矽谷早知道S4E03 | 為何核酸檢測盒測不準,矽谷最前沿的答案是這樣...

主播丨丁教     嘉賓丨廖國春

後期丨迪卡普裡鑫   ShowNotes丨王雅 

本文來自「聲動活潑」旗下「矽谷早知道」

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今天的節目依然為大家帶來「疫情中的公司們」系列。我們希望能通過這個系列，分享創業者面對黑天鵝時的勇氣，靈活，或許還有對這個世界的善意，並通過這些分享和大家一同面對這種不確定性。

疫情發生以來，試劑盒困局似乎始終沒有得到完美的解決方案。除了使用試劑盒檢測有很高專業門檻外，漏檢率高也是無法忽視的一個問題。

這期節目我們採訪了 IDbyDNA 的創始人兼 CEO 廖國春，他為我們介紹了另一種正在蓬勃發展中的微生物感染檢測技術：宏基因組檢測。本期節目你將聽到，醫療診斷問題在大數據的背景下如何轉變為計算問題；更有價值的是，宏基因組檢測可能為流行病的防控打開新的局面。

另外，矽谷早知道第四季已經上線，需要大家在喜馬拉雅、蘋果 Podcasts 等各大平臺上重新訂閱收聽。那請大家接著關注聲動活潑旗下其他節目。

本期主播

丁教，聲動活潑聯合創始人

本期嘉賓

廖國春，IDbyDNA 的創始人兼CEO

The takeaway

• 宏基因組測序是把樣品中所有生物的核酸拿過來不加區分的進行檢測。測完之後實際上相當於把病人樣品數據化了，這個時候就變成了一個計算問題，我們需要從樣品上百萬上千萬或者更多的DNA序列片段裡面找出來，哪些是從人來的，哪些是從微生物來的，哪些是有可能致病的。

• 傳統檢測方法PCR具有很高的特異性，需要設計一個高特異性的探針，所以它適用於目標明確且非常了解檢測對象的情況。

• 核酸試劑盒（PCR）檢測效率低有多方面的原因：在疫情早期我們對病毒的基因序列所知甚少，只能根據一些已公開發表的數據來設計探針，無法保證不漏檢；當前生產壓力大，人手不足，試劑盒的質檢無法得到充分保證；上呼吸道和痰液並不是理想的病毒採樣點，對病毒核酸的採樣構成挑戰。

• 宏基因組檢測在流行病防控上的優勢在於：第一，它可以同時檢測很多病菌而不需要專門對某一種病菌採取特別措施，在大規模檢測患者的時候可以在早期就發現問題。第二，測序完成後可以不僅可以判斷是不是，還可以提供致病病菌的基因信息，有利於制定治療方案，還能跟資料庫裡病菌進行比對，追溯傳染源。

• 基因庫的數據一方面來自於公共資料庫，一方面來自於檢測病例分析。

• 宏基因組測序想要保證質量，前期準備需要保證樣品的製備技術和有效的內標，因為核酸是測序的基礎，而內標可以判斷實驗流程是否完整；後期分析需要完備的資料庫來對照分析，同時也要注意DNA序列片段的來自於保守的位點還是特異的位點，後者信息量高，更有分析價值。

本期討論的主要問題

• 傳統PCR技術在新冠檢測中的局限性 

• 宏基因組檢測是怎麼把基因問題轉換成了算法問題？

• 宏基因組檢測的優勢

• 宏基因組的商業模式和應用前景

• 宏基因組檢測在流行病防控上的意義

訪談中提及名詞

PCR：即聚合酶鏈式反應（Polymerase chain reaction），是一項利用DNA雙鏈複製的原理，在生物體外複製特定DNA片段的核酸合成技術，具有較強的靈敏度，準確度和特異性。通過這一技術，可在短時間內大量擴增目的基因，而不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。此次新冠肺炎中用於確診的試劑盒採用的就是逆轉錄PCR技術（RT-PCR），是聚合酶鏈式反應（PCR）的一種廣泛應用的變形。在 RT-PCR 中，一條 RNA 鏈被逆轉錄成為互補 DNA，再以此為模板通過 PCR 進行 DNA 擴增。新型冠狀病毒為單鏈RNA病毒，故採用該方法。

宏基因組：宏基因組（Metagenomics）又稱元基因組，或稱環境基因組，是指同時被研究的整個微生物群落的DNA。宏基因組測序，是對特定環境樣品中的微生物群體的基因組（尤其是那些種類眾多的難於培養的微生物），進行序列測定。宏基因組檢測技術應用在病毒感染研究中，具有可以整體性觀察，數據化樣品等優點。

基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫。

DRG：即疾病診斷相關分組(Diagnosis Related Group)，是指以出院患者信息為依據，綜合考慮患者的主要診斷和主要治療方式，結合個體體徵如年齡、 併發症和伴隨病，將疾病的複雜程度和費用相似的病例分到同一個(DRG)組中， 從而讓不同強度和複雜程度的醫療服務之間有了客觀對比依據。在美國按照此制度，對DRGs中各類費用，均有一確定的費率，出院病人按其所屬DRGs的費率向醫院結帳，醫院自負盈虧。這樣，醫院在提供醫療服務前就已知該組疾病資源消耗的最高限額，從而促使醫院為獲得利潤主動降低經營成本，提高工作效率。也使醫療保險方對受保人每次住院費用都有準確的預算，便於控制費用。

23andMe：一家DNA鑑定公司，可以通過唾液檢測DNA來得知你的血統混合情況，也可以選擇提交你的DNA數據，用於遺傳學研究。

LBT：全稱Laboratory developed test，用來指代受CLIA監管的體外診斷。

FDA：即美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration），由美國國會即聯邦政府授權，是專門從事食品與藥品管理的最高執法機關，

寨卡病毒（Zika Virus）：一種通過蚊蟲進行傳播的蟲媒病毒，非洲，美洲，亞洲以及太平洋均有發生疫情的記錄。它會引發類似溫和的形式的登革熱的症狀，目前還無法通過藥物或疫苗來預防。

BGM

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