CRISPR-диагностика

01Обзор и цепочка создания стоимости

Маркеры: [EC: IVDR 2017/746 | OECD: Biotech & Health | Регуляторный орган: FDA (США), EMA (ЕС), NMPA (Китай)]

CRISPR-диагностика использует коллатеральное расщепление ферментами Cas12/Cas13 для детекции нуклеиновых кислот с аттомолярной чувствительностью (2 аМ) за <30 мин, что позволяет проводить тесты без термоциклеров.

Ключевые направления:

1. SHERLOCK (Cas13 RNA detection): РНК-мишени через коллатеральное расщепление.
2. DETECTR (Cas12 DNA detection): ДНК-мишени с репортёрным считыванием.
3. Изотермическое сопряжение (RPA/LAMP front-end): амплификация при постоянной температуре.
4. Считывание латеральным потоком (paper-strip output): визуальный результат без прибора.

Секторальная цепочка создания стоимости

[проба] ──> [экстракция] ──> [амплификация] ──> [детекция Cas]
                                  │
                          (коллат. расщепление)
                                  │
                                  ▼
[результат] <─── [латер. поток] <────┘

Уровни цепочки создания стоимости

Сквозные технологии сектора:

• Дизайн направляющих РНК (gRNA Design): библиотеки гайдов под мишень.
• Химия репортёров (Reporter Chemistry): флуоресцентные/колориметрические считывания.
• Микрофлюидные картриджи (Microfluidics): интегрированные одноразовые картриджи.

02США

США лидируют в платформах у постели пациента уровня EUA.

point-of-care, emergency use, platform companies

• Mammoth Biosciences: платформы на основе DETECTR.
• Sherlock Biosciences: диагностика SHERLOCK.
• FDA EUA pathway: экстренная авторизация быстрых тестов.

03КНР

Китай масштабирует производство и одобрения NMPA.

scale manufacturing, domestic approval, export

• Tolo Biotech: наборы CRISPR-детекции.
• BGI: секвенирование и интеграция тестов.
• NMPA fast-track: ускоренное одобрение IVD.

04ЕС

ЕС работает по IVDR с оценкой нотифицированными органами.

IVDR conformity, notified bodies, CE-IVD

• Qiagen: реагенты и платформы.
• IVDR 2017/746: регламент об IVD.
• CE-IVD marking: маркировка для доступа на рынок.

05Ведущие компании и научно-исследовательские институты

06Технологический стек и инновационные разработки

Стек сочетает амплификацию, направленное расщепление и простое считывание.

1. Изотермическая амплификация (RPA/LAMP):
   • амплификация при постоянной температуре без термоциклеров.
2. Коллатеральное расщепление Cas (Cas12/Cas13):
   • направленное расщепление запускает сигнал репортёра.
3. Считывание латеральным потоком (Paper Strip):
   • визуальный результат за <30 мин без прибора.

07Цепочки создания стоимости и пайплайны производства

Промышленный пайплайн CRISPR-IVD (ISO 13485)

┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 1. Лизис пробы            │ ───> │ 2. Изотерм. амплификация  │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
                                                 │
                                                 ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 4. Расщепление репортёра  │ <─── │ 3. Реакция Cas/gRNA       │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
              │
              ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. Считывание потоком     │ ───> │ 6. Отчётность результата  │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘

Этап 1: Лизис пробы

Мазок 200 мкл лизируется для высвобождения нуклеиновых кислот за 5 мин.

Этап 2: Изотермическая амплификация

RPA/LAMP амплифицирует мишени при 37–42 °C за 10 мин.

Этап 3: Реакция Cas/gRNA

Направляющая РНК ведёт Cas к целевой последовательности, выявляя до 10 копий на реакцию.

Этап 4: Расщепление репортёра

Коллатеральное расщепление активирует более 1000 молекул репортёра на мишень.

Этап 5: Считывание латеральным потоком

Бумажная полоска показывает визуальную линию результата за 5 мин.

Этап 6: Отчётность результата

Результат фиксируется в карте пациента при стоимости около 0.61 USD за тест.