研究人员为SARS-COV-2感染创造快速诊断测试和多OMICS分析平台
两个不同的诊断测试，宿主/病原体RNA测序平台和空间解决的组织映射工具是由威尔康奈尔医学和纽约高峰期医院主导的研究人员的多学科团队创建的，并用于映射SARS-COV-2感染纽约市初始Covid-19爆发的高度。金标准RT-PCR测试的这些替代方案扩展了公共卫生社区可用的工具的曲目，并共同为病毒提供了速度，简单和深入知识的好处。
3月12日公布的多学科研究自然通信展示称为逆转录回报介导的等温扩增（RT灯）的测试可以快速准确地检测使用简单设备在患者样品中的SARS-COV-2的存在，而捕获和序列的第二种方法允许调查人员识别和跟踪变种的演变。研究人员进一步证明了总RNA测序产生了对病毒序列演化以及对病毒感染的人类反应的洞察力。
“我们正在进入一个新的快速准确工具的时代，可以告诉我们病毒变异的何时以及如何在特定人群中搬家，”世界定量预测和教授的国际倡议主任Christopher Mason博士博士博士威尔康奈尔医学的生理学和生物物理学。“我们希望我们的创新将像天气预报一样使用，以识别病毒爆发，改善追踪和追踪措施，以保护人们免受感染，改善患者的治疗干预措施。”
梅森博士在与基因组测试公司颜色和试剂供应商新英格兰Biolabs合作开发了RT-Lamp测试。单管测试通过从黄色至粉红色的颜色变化，揭示了大约30分钟的鼻咽拭子标本的阳性结果。与金标准逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）试验相比，RT-LAMP测试显示敏感性为96％和99％的特异性。基于这些和其他结果，美国食品和药物管理局（FDA）发布了2020年5月快速诊断试验的紧急使用授权（EUA）。
RT-LAMP测试可能会缩放为大量，提供标准RT-PCR试验的替代品，它使用在初始爆发高度期间供不应的试剂以及不同的设备。
“该项目是临床病理实验室和威尔康尔医学的研究实验室之间的巨大合作，”Co-Senutions博士汉纳·莱纳特博士说，病理学和实验室医学教授和威尔康奈尔医学分子病理实验室主任Newyork-Presbyterian / Weill Cornell Medical Center。“我们能够使用我们在患者测试前两周的内部开发的内部RT-PCR试验快速使用Mason的实验室验证RT-Lamp测试。”
该团队证实了RT-LAMP测试的准确性是将结果与其他病毒检测测定的结果进行比较，它们与Twist Bioscience，合成生物公司和Biotia，基因组学和人工智能公司合作。该技术结合了一种称为杂交（混合）捕获的方法，其使用特殊设计的“诱饵”捕获样品中的所有SARS-CoV-2 RNA，下一代测序提供了有关病毒菌株的详细信息和它已经获得的任何突变。The U.S. FDA issued an EUA on March 24 for the advanced RNA sequencing platform, the first hybrid capture and sequencing platform for SARS-CoV-2 to receive a FDA EUA and also the first test with an FDA-authorized, cloud-based analytics platform.
梅森博士和他的同事们还开发了一个大规模的总RNA测序平台，使用了一种被称为“猎枪式RNA测序”的方法。在这种方法中，RNA样本的许多小片段被测序，并使用计算分析将数据映射到所有已知物种。他们使用该平台分析了从669名确诊或疑似COVID-19患者的样本中获得的所有人类、病毒、细菌、真菌和其他微生物RNA，这些患者于2020年3月至4月在纽约长老会医院/威尔康奈尔医学中心接受治疗。
这一分析让调查人员了解了SARS-CoV-2是如何影响人体的，因为这种新病毒正在迅速感染全世界的人。他们发现，SARS-CoV-2感染显著改变了757个基因的表达，并与患者的多种反应有关。干扰素途径(一个控制免疫反应的基因网络)中的特定基因(SHFL、IFI6、IFI27和IFIT1)在所有病毒载量水平上均上调，而且它们的表达也明显高于其他呼吸道病毒。嗅觉基因等其他基因表达降低，这有助于解释为什么嗅觉丧失(嗅觉丧失)是COVID-19的一种常见症状。
“我们的合作很快就产生并分析了大量的数据，这通常需要一个国际联盟和更长的时间框架，”联合高级作者Marcin Imielinski博士说，病理学和实验室医学助理教授，英格兰精准医学研究所和威尔康奈尔医学桑德拉和爱德华迈耶癌症中心成员。“我们对纽约市爆发的病毒起源和宿主反应的研究结果今天仍然有效。”
由于研究人员在高病毒载量患者中观察到ACE2表达增加，而SARS-CoV-2使用ACE2受体进入细胞，然后，他们调查了服用高血压血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂和血管紧张素受体拮抗剂(ARBs)等常用药物的患者是否能预防发展为严重的COVID-19。包括哥伦比亚大学瓦格洛斯外科医生学院生物医学信息学副教授尼古拉斯·塔托内蒂博士在内的研究团队，研究了在纽约-长老会医院/威尔康奈尔医疗中心和纽约-长老会医院/哥伦比亚大学欧文医疗中心治疗的5万多名患者的病历。他们观察到，服用ACE抑制剂或ARBs可降低COVID-19重症结局(包括插管和死亡)的风险。
在其样本中使用所有SARS-COV-2病毒的序列，该团队创造了一种遗传的“家谱”，以跟踪病毒随着时间的推移的地理演变。它们鉴定了一种以80％以上的样品，含有叫做疏水板20C的SARS-COV-2变体，与同一时期的其他研究一致。然而，他们还发现具有特定尖峰突变D614G的疏水板20C的不同子集，已知与原始病毒相比增加传播和感染性，但不会引起更严重的疾病，精炼以前的发现。首次在法国举报于2020年2月下旬，在3月份和4月20日期间，在美国东部和美国东部和西部地区占主导地位，但自3月以来，西欧的少数案件中普遍存在。
最后，这些变化基因表达使用新的RNA和蛋白质空间映射技术（GEOMX）在胃肠科学和肝脏医学分区副教授罗伯特施瓦茨博士罗伯特·施瓦茨博士，患有新的RNA和蛋白质空间映射技术（Geomx），在肺部样品中证实了组织损伤。和纽约 - 长老康奈尔康奈尔医疗中心的肝病学家，以及Co-Envisore Alain Borczuk博士，威尔康奈尔医学和纽约康涅尔省/威尔康奈尔医疗中心的病理学和实验室医学教授。
从大流行的开始，威尔康奈尔医学的科学家合作和共享信息，使所有工具带到大流行。RNA-SEQ，空间和临床元数据来自该研究，在线，可搜索的研究门户网站上公开可用于研究界：Weill Cornell Medicine Covid-19基因（Covidgenes数据库）。
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