位于圣安东尼奥的德克萨斯生物医学研究所的科学家们开发了一种更快、更便宜的方法来筛选针对生物恐怖威胁的适当试验,并加快对策的应用。
新的过程筛选成对的亲和试剂——结合并抓住目标的分子磁铁,无论是毒素、病毒还是细菌。这将使选择和利用对策的速度比目前的做法快得多。
德克萨斯州生物医学中心病毒学家Andrew Hayhurst博士说:“使用生物技术实验室的主要细菌的粗提取物,新途径绕过了纯化和复杂设备的需要,使筛选在一个小时内完成。”
他说,通常情况下,这种筛选需要复杂昂贵的设备来纯化和分析亲和试剂。当数百种试剂需要检查时,这种分析成为一个巨大的负担,可能需要数周到数月的时间。
这项研究主要由德克萨斯生物医学中心和圣安东尼奥地区基金会资助,国防威胁减少局和美国国立卫生研究院(NIH)也提供了部分资金。2012年11月5日出版的《自然》杂志在网上对这项研究进行了描述。
“我们需要一种廉价的途径来筛选亲和试剂库。它必须简单且独立,因为我们最终需要它在航天服实验室或热区工作,”海赫斯特说。
他的方案简单得惊人,可以让科学家在几天内对任何给定的生物威胁进行临时测试,而筛选步骤在一小时内完成。现在的目标是在一天内加快整个过程。
海赫斯特最初开发的管道使用羊驼抗体作为肉毒杆菌神经毒素的亲和试剂,肉毒杆菌神经毒素被称为世界上最有毒的毒药,毒性比氰化物高1000亿倍,并在生物安全级别为2的专门生物安全柜中处理。他对这个系统的工作感到满意,然后和他的助手劳拉·乔·舍伍德(Laura Jo Sherwood)一起把它带到生物安全4级实验室,他们在几天内完成了扎伊尔埃博拉病毒的权宜之计测试。这种病毒已被证明在爆发环境中有95%的致死率,由于没有疫苗或治疗方法,它通过进口对美国构成风险。肉毒杆菌神经毒素和埃博拉病毒是目前被列为一级制剂的少数威胁之一,具有最大的故意滥用风险,最可能造成大规模伤亡或对经济、关键基础设施造成破坏性影响;或者公众信心。
海赫斯特说:“能够对已知的生物威胁做出快速反应,将使我们更好地应对未来新出现的和人为制造的威胁。”“然而,这个测试管道的伟大之处在于,它可以应用于几乎任何感兴趣的目标,包括癌症等疾病的标志物。”
德克萨斯生物医学中心已经申请了这项技术的专利。它可能会被授权给公司,用于开发针对特定医疗条件的诊断方法、环境监测测试,或加速内部研究项目。