分子医学与前沿
分子诊断(molecular diagnostics)
生病时,过去查明原因的办法是“看”——看你的皮肤、你的X光片、显微镜下染色的细胞切片。分子诊断问的是更精确的问题:实际的分子说了什么?它直接读取你的DNA、RNA或蛋白质,寻找某种疾病或微生物特有的分子签名。
大多数分子检测靠识别与扩增来工作——找到一段极小的目标序列,再把它复制到看得见为止。比如检测病毒,会用设计成与病毒基因组某段独特序列匹配的短DNA引物;若那段序列存在,一种叫PCR的反应就把它复制几十亿次,信号随之亮起。同样的逻辑可以检测患者基因中的致病突变、鉴定是哪种细菌引起感染(以及它对哪些抗生素耐药),或找出孕前携带者筛查所用的遗传标记。由于检测读的是序列,它可以极其特异:能把无害变异和危险变异区分开,能把一种流感毒株和另一种区分开。
分子诊断如今是现代检测的支柱——全世界大多数人做过的新冠PCR检测就是一种分子诊断。它最大的长处灵敏度也是它最大的危险:由于PCR会复制任何匹配的DNA,一个混入的污染分子就可能造成假阳性,这正是这类检测要求一丝不苟的实验室纪律和恰当对照的原因。而且阳性结果只告诉你某段序列存在,未必说明它就是致病原因——查到一种病毒的基因组,并不等于证明它就是患者生病的缘由。
一份报告“阳性”的鼻拭子新冠检测并没有看见病毒——它检测到了病毒RNA中一段独特的短序列,通过逆转录PCR将其复制到荧光信号越过阈值,从而推断病毒存在。
检测读取序列并放大它——它从不真正“看见”病原体。
PCR会扩增任何匹配的DNA,包括污染,因此阳性可能是误报——而且检测到某序列不等于证明它致病。
又称
另见