在美國，檢測能力的短缺一直是整個 COVID-19 大流行期間遏制工作的主要瓶頸。起初，疾病控制與預防中心（CDC）開發了自己的測試試劑盒並在全國範圍內分發。但是，其化學試劑的問題和過於嚴格的測試標準造成了重大挫折。美國食品藥品管理局（FDA）後來批准公司生產自己的檢測試劑，檢測能力顯著提高。但是，最近幾周，檢測數量令人擔憂地下降，可能是因為排隊時間長和等待時間過長導致尋求檢測的人減少。
現在，耶魯大學的研究人員開發了一種基於唾液的檢測方法，該方法比標準的鼻拭子更易於管理和分析，並且可以使用各種化學供應商的產品進行製造。FDA 上週授予了名為 SalivaDirect 的 COVID-19 診斷測試的緊急使用授權。
與典型的疾病檢測方法（眾所周知，該方法是將一根長拭子插入鼻子深處，以達到被描述為“刺激大腦”的深度）不同，SalivaDirect 僅要求受試者吐入任何無菌容器中即可。它還跳過了用於分離新型冠狀病毒的遺傳物質（即 RNA）的漫長的提取步驟，然後使用一種稱為聚合酶鏈反應（PCR）的技術將其擴增至可檢測的量。儘管它不是 FDA 授權的第一個唾液檢測，但 SalivaDirect 已被證明可以使用來自多家公司的化學試劑，因此它減少了困擾其他方法的供應鏈問題的風險。該檢測可在約三個小時內處理 92 個樣本，但週轉時間取決於進行測試的實驗室。它的元件成本低於 5 美元，因此實驗室可以收取約 10 美元。
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SalivaDirect 在一個看似不太可能的人群（即美國國家籃球協會）中進行了評估，該協會希望用它來檢測那些攜帶病毒但沒有症狀的球員。《大眾科學》與耶魯大學公共衛生學院的醫學昆蟲學家尚塔爾·沃格爾斯進行了交談，她幫助開發了這種唾液測試，討論了它的準確性，它與鼻拭子檢測方法的比較以及它如何能輕鬆地擴大規模供其他實驗室使用。
[以下是對話的編輯版記錄。]
唾液檢測與標準的 COVID-19 鼻拭子檢測方法有何不同？
我們的 SalivaDirect 方法有三個主要差異：第一個是我們使用唾液而不是鼻咽 [或鼻] 拭子。這主要是因為鼻咽拭子非常不舒服，並且需要非常有技巧的人來採集拭子。如果您沒有足夠深入地獲取足夠的病毒，那麼您可能無法檢測到它。當您採集拭子時，它可能會引起咳嗽和打噴嚏，這會使採集拭子的人面臨風險。這就是為什麼我們認為，如果我們能使用唾液（您基本上可以將其輕輕地排出到幾個試管中）會更舒適，並且採集更安全。我們發現它實際上非常適合 SARS-CoV-2 的檢測。
第二個主要區別在於，許多其他方法在樣品處理中使用 RNA 提取步驟。這是一個您嘗試提取病毒的遺傳物質的步驟：您分解病毒顆粒和樣品中的所有物質，對其進行純化，然後將其進行最終測試步驟（例如，PCR）。我們發現，實際上可以跳過或至少簡化該 [提取] 步驟。如果只需用一種稱為蛋白酶 K 的酶處理唾液並加熱，我們就可以成功地開啟病毒，而無需使用特殊裝置進行整個提取過程。我們損失了一點靈敏度，但是仍然非常適合病毒檢測。重要的是要注意，我們的方法仍然使用 PCR，這意味著您確實需要在CLIA [臨床實驗室改進修正案] 認證實驗室（一個配備了執行這些測試的臨床實驗室）中執行該測試。因此，這不是您可以在家進行的測試。它不是即時檢測。
尚塔爾·沃格爾斯。 圖片來源：伊莎貝爾·奧特
第三件事（我認為這是我們方法中最獨特的部分）是它非常靈活。通常，大多數現有的方法都基於 [特定測試] 試劑盒。但是，如果該試劑盒遇到供應鏈問題，那麼將對檢測產生非常不利的影響。因此，我們直接使用來自不同供應商的試劑和儀器驗證了唾液。因此，如果一個供應商遇到供應鏈問題，至少還有其他選擇可以使用。這種靈活性確實最大限度地降低了供應鏈瓶頸的風險。
您的測試有多準確？
作為我們 FDA 緊急使用授權申請的一部分，我們必須在實驗室中執行幾個部分。其中一個實驗是“檢測限”實驗，[該實驗確定] 您可以在樣品中檢測到的最低病毒濃度。我們發現我們可以在一個樣品中檢測到 6 到 12 個病毒複製，這非常敏感。另一部分是臨床評估。在這一部分中，我們從同一個人那裡選擇了一對鼻咽拭子和唾液，並使用已獲授權的檢測方法測試了拭子。然後，我們同時使用 SalivaDirect 測試唾液，只是為了表明兩者[在]檢測結果中是一致的。我們發現在這裡，如果您將這些鼻咽拭子與唾液進行比較，則有 94% 的陽性一致性。但是，重要的是要注意，我們有一些鼻咽拭子在使用 SalivaDirect 檢測呈陽性，而鼻咽拭子的檢測呈陰性。這說明，如果您比較這兩種不同的樣品型別，總是會有一些差異。
如果唾液有效，為什麼我們還要使用鼻拭子？
在大流行之前，鼻咽拭子用於檢測許多其他病原體。因此，它一直被視為黃金標準。在大流行的早期，您必須依靠先前已知的資訊。由於拭子在這些呼吸道病原體上使用了很多，因此這是您首先想到的東西。在此過程中，我們只是開始開發更多並尋找替代方案。現在看來，唾液確實是一個很好的替代品。它並沒有完全排除拭子的使用，但至少對於某些接觸和某些情況，[唾液樣本] 可能被證明更好。
您是否認為 SalivaDirect 可以取代現有的 COVID-19 測試或對其進行補充？
我認為這絕不會是“一項測試將解決所有問題”。我的意思是，我們正在應對一場大流行，我認為我們只需要選擇。那裡有許多[其他]唾液檢測，這確實是我們需要的。並不是說我們的測試將是答案。我認為我們必須現實一點。我們仍然需要那種需要在高度複雜的實驗室中執行的 PCR 測試。對於某些情況，在某些情況下，最好進行家庭測試。但是，如果您需要進行多次重複測試，[我們的檢測方法] 可能會更好。因此，我認為我們只需要很多不同的測試，可以根據特定情況進行調整。例如，在資源匱乏的環境中，如果您沒有穩定的電力供應，或者您無法使用其中一臺 PCR 機器，那麼您確實需要替代方案。我認為那裡有多種測試選擇是非常好的。
美國職籃（NBA）是如何與您的團隊合作以驗證該測試的？
我沒有參與所有設定過程。那是我的首席研究員，NBA 聯絡了他。但基本上，要[授權對]無症狀個體進行檢測，您需要一個仍然定期接受檢測的無症狀個體人群。然後，您需要進行的型別的研究是，再次將鼻咽拭子的結果與唾液的結果進行比較。很難建立一項針對無症狀人群的研究，然後讓他們反覆使用拭子和唾液進行檢測。NBA 非常棒，因為球員和工作人員將定期使用拭子進行檢測：透過採集唾液樣本，我們可以很好地將他們用作我們的檢測人群，以進行研究並實際收集資料。
擴大此類檢測規模的下一步是什麼？
即使現在 SalivaDirect 已獲得緊急使用授權，但到目前為止，它僅適用於疑似 COVID-19 病例。我們現在正在與 NBA 合作，以授權無症狀個體。我們也在研究合併：是否可以將多個唾液 [樣本] 合併在一起，並且仍然能夠檢測到病毒，從而找到擴大檢測規模的方法？我們正在研究自動化的方法，因為現在所有樣本的處理都是人工進行的。但是，如果您可以使用機器人，則可以真正擴大檢測規模。我們正在嘗試與其他大學和其他團體合作，以真正幫助人們推廣他們的測試，因為我們的測試並不能解決所有問題。我認為這是非常好的第一步，但還有很多工作要做。