纳米孔测序设备的小型化,正把测序从中心实验室推向极地、海洋乃至太空等现场。目前使用最成熟的 MinION 测序仪可在极地、海洋甚至太空等各种复杂环境下完成实时测序,可保证对突发疫情处理的时效性。 这类设备无需 PCR 扩增即可直接对 DNA 或 RNA 测序,并支持边测序边输出结果。监管面临的真正课题,是如何为“样本在哪儿、数据流向哪儿、结果用于什么”这三个环节建立与便携场景相匹配的规则。
便携与实时,改变了什么
单分子测序技术又称纳米孔测序技术,纳米孔只允许一条链进入。以 Nanopore 技术为例,蛋白纳米孔置于人造膜上,膜两侧施加电压差产生电流,当 motor 蛋白牵引 DNA 或 RNA 通过纳米孔时,不同碱基带来不同的电流变化,通过记录电流变化并用模式识别算法确定碱基序列。
由此带来的技术特点,正是监管需要重新审视的地方:文库制备过程简单,无需对样品中核酸进行 PCR 扩增或逆转录,可直接对 DNA 或 RNA 测序;可边测序边输出结果,实现实时分析;设备简单便携,可在复杂环境下完成实时测序。此外,直接对 RNA 测序还能避免将 RNA 逆转录为 DNA 扩增所产生的偏向性及可能引入的突变——这对 RNA 病毒的现场研究尤为关键。
监管需要跟上的三个场景
现场检测。 设备离开实验室后,样本采集、保存与身份关联的合规链条随之拉长。便携测序让检测发生在样本源头,但采样资质、操作规范与结果可追溯性,需要与固定实验室不同的管理思路。
疫情应急。 实时测序的价值在于时效。突发疫情中,若数据合规审批与临床准入流程无法同步提速,时效优势就难以真正兑现。如何在合规前提下为应急场景预留快速通道,是规则设计的关键。
数据合规与临床准入。 便携设备产生的测序数据可能跨境、跨机构流动,数据出境与个人信息保护的边界需提前明确;同时,用于临床决策的测序结果,其准入路径与科研用途并不相同,需要区分场景界定。
常见问题
MinION 为什么能在极地和太空使用?
纳米孔测序设备简单便携,目前使用最成熟的 MinION 测序仪可在极地、海洋甚至太空等各种复杂环境下完成实时测序,可保证对突发疫情处理的时效性。其文库制备过程简单,无需 PCR 扩增或逆转录,也降低了对现场实验条件的依赖。
便携测序对监管提出的核心挑战是什么?
核心在于规则要跟上“检测地点”和“数据流向”的变化。现场检测涉及采样与操作规范,数据出境涉及合规边界,临床准入则决定结果能否用于诊疗决策。三者需要与便携、实时的技术特性相适配。
无需 PCR 扩增对监管意味着什么?
无需扩增使流程更简、更贴近现场,可直接对 DNA 或 RNA 测序,并避免逆转录扩增带来的偏向性及可能引入的突变。对监管而言,这既减少了部分环节的风险点,也要求对现场操作的规范性与结果质量给出新的界定方式。