新型コロナウイルスの超高感度・世界最速検出技術を開発

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汎用的な感染症診断技術としての応用展開に期待

2021-04-19 理化学研究所,東京大学,京都大学,科学技術振興機構

理化学研究所(理研) 開拓研究本部 渡邉分子生理学研究室の渡邉 力也 主任研究員、篠田 肇 研究員、東京大学 先端科学技術研究センターの西増 弘志 教授、同大学 大学院理学系研究科の濡木 理 教授、京都大学 ウイルス・再生医科学研究所の野田 岳志 教授らの共同研究グループは、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)由来のウイルスRNAを「1分子」レベルで識別して5分以内に検出する革新的技術の開発に成功しました。

本研究成果は、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)などの超高感度、迅速診断装置の開発を含む、次世代の感染症診断法の核心技術としての応用展開が期待できます。

現在、新型コロナウイルスの確定診断には、ウイルスRNAを精製した後PCR法などで増幅して検出するPCR検査が主に行われています。しかしPCR検査は、検出に最短で1時間程度かかり、検出エラーも発生することから、大量の検体を短時間かつ高精度に解析することが困難です。

今回、共同研究グループでは、世界最先端のマイクロチップ技術と核酸検出技術CRISPR-Cas13aを融合させることで、世界最速の新型コロナウイルスの検出法「CRISPR-based amplification-free digital RNA detection;SATORI)法」を開発しました。SATORI法を用いると、5分以内でウイルスRNAを1個ずつ識別して検出できます。検出感度は5フェムトモーラー(fM、fMは1000兆分の1モーラー)であり、新型コロナウイルス感染者の検体中のウイルスRNA量を検出する感度を満たしています。また、ランニングコストは9ドル程度と安価であるという利点もあります。

本研究は、2021年4月19日(英国時間)に科学雑誌「Communications Biology」のオンライン版に掲載されます。

本研究は、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 CREST「細胞外微粒子に起因する生命現象の解明とその制御に向けた基盤技術の創出(JPMJCR19H5)」、三菱財団 自然科学研究特別助成「新型コロナウイルス等感染症に関する学術研究助成」、日本医療研究開発機構(AMED) ウイルス等感染症対策技術開発事業(20he0622032h0001)、新興・再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究事業(19fk0108113436、20fk0108270h0001)、JSPS 科研費JP20H05931をはじめとする諸機関からの支援によって行われました。

詳しい資料は≫

<論文タイトル>
“Amplification-free RNA detection with CRISPR-Cas13”
DOI:10.1038/s42003-021-02001-8
<お問い合わせ先>

<研究に関すること>
渡邉 力也(ワタナベ リキヤ)
理化学研究所 開拓研究本部 渡邉分子生理学研究室 主任研究員

篠田 肇(シノダ ハジメ)
理化学研究所 開拓研究本部 渡邉分子生理学研究室 研究員

西増 弘志(ニシマス ヒロシ)
東京大学 先端科学技術研究センター 教授

濡木 理(ヌレキ オサム)
東京大学 大学院理学系研究科 教授

野田 岳志(ノダ タケシ)
京都大学 ウイルス・再生医科学研究所 教授

<JST事業に関すること>
保田 睦子(ヤスダ ムツコ)
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ライフイノベーショングループ

<報道担当>
理化学研究所 広報室 報道担当
東京大学 先端科学技術研究センター 広報・情報室
京都大学 総務部 広報課 国際広報室
科学技術振興機構 広報課

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