JAV jau turi technologiją, leidžiančią kasdien išbandyti milijonus žmonių

Koronaviruso testavimas Los Andžele 2020 m. balandžio 13 d. Kevinas Winteris / Getty Images

Plačiai sutariama, kad vienintelis būdas saugiai atnaujinti ekonomiką yra labai padidinti bandymų skaičių. JAV turi per dieną išbandyti milijonus žmonių, kad galėtų veiksmingai sekti ir suvaldyti COVID-19 pandemiją.

Tai aukštas užsakymas. Šalis praėjusią savaitę per dieną tikrino tik apie 210 000 žmonių , o tempas nedidėja pakankamai greitai, kad būtų galima greitai pasiekti milijonus.

Neatidėliotinas poreikis padaryti geriau yra iš esmės dvišalis, pridedant naujausius teisės aktus 25 milijardai dolerių už bandymus Prieš kelias dienas. Tačiau vis labiau baiminamasi, kad bandymai gali nepasikeisti laiku. Kaip senatoriai Lamaras Alexanderis ir Royus Bluntas rašė praėjusią savaitę , Kalbėjomės su vyriausybės ir privataus sektoriaus ekspertais, kad surastume visus, kurie tiki, kad dabartinės technologijos gali atlikti dešimtis milijonų testų, reikalingų šiam virusui užmušti. Deja, dar neradome, kas tai padarytų.

Tikime, kad tai galima padaryti. Mokslo bendruomenė šiandien turi technologinių galimybių išbandyti visus, kuriems to reikia, ir suteikti žmonėms galimybę saugiai grįžti į darbą.

Kad būtų aišku, senatoriai teisūs, kad nepakanka paprasčiausiai išplėsti dabartinę COVID testavimo praktiką. Tačiau su šiek tiek naujovių, JAV gali patenkinti poreikį neišradę visiškai naujų technologijų. Reikiamą mastą galima pasiekti panaudojus pastarojo dešimtmečio biologijos naujovių vaisius, įskaitant svaiginančią pažangą DNR sekos nustatymo, genų inžinerijos, pramonės automatizavimo ir pažangių skaičiavimų srityse.

Kalbame is patirties. Mes dirbome ir padėjome sukurti daugelį šių technologijų akademinėje bendruomenėje ir pramonėje. Norint juos pritaikyti plačiam testavimui, reikės investicijų, infrastruktūros ir ryžto, bet nieko technologiškai ar logistiškai neįmanomo.

Masinės patikros testams gali būti taikomi kitokie reikalavimai ir charakteristikos, nei šiandien klinikinėse laboratorijose atliekamų tyrimų, kuriuos patvirtino Maisto ir vaistų administracija. Taigi, kaip gali atrodyti sprendimas?

Jis turi būti keičiamas, ty dešimtys ar šimtai tūkstančių testų per dieną vienoje įstaigoje arba bandymai namuose. Jis turi būti jautrus ankstyvoms infekcijos stadijoms, aptikdamas tikrąjį virusą, o ne imunitetą jam. Be to, ji turi būti mažiau saistoma sveikatos draudimo ir reguliavimo suvaržymų, kad būtų galima greitai ir plačiai atlikti tyrimus, atsekti kontaktus ir izoliuoti. Šie skirtumai nereiškia žemesnių standartų. Tiesą sakant, tokio masto patikrai reikės griežtų saugos, tikslumo ir patikimumo reikalavimų.

Gyvosios gamtos mokslų bendruomenė susiduria su iššūkiu. Mes pertvarkome savo laboratorijas, kad patobulintume naujus centralizuotus ir namuose taikomus metodus, kurie pašalintų kliūtis, neleidžiančias bandymams pasiekti pasaulinio masto. Ši bendruomenė sparčiai juda, turinti bendrą tikslą ir įsipareigojimą atviram bendradarbiavimui. Dėl šių pastangų atsiranda keletas perspektyvių būdų.

Kai kurie pasikliauja DNR sekos nustatymo įrankiais, kurie turi pagerėjo milijoną kartų nuo Žmogaus genomo projekto pabaigos beveik prieš 20 metų. Dabar šios priemonės ne tik gali nuskaityti trilijonus žmogaus DNR bazinių porų kiekvieną dieną, bet ir gali būti lengvai panaudotos norint patikrinti, ar nėra koronaviruso masiniu mastu, naudojant visoje šalyje jau esančias priemones. Kai kurie metodai, pavyzdžiui, ŠERLOKAS ir APTIKTI , panaudoti CRISPR DNR ir RNR atpažinimo įrankius, kad būtų galima greitai atlikti paskirstytus tyrimus gydytojų kabinetuose ir kitose vietose. Kitomis pastangomis šalinamos kritinės kliūtys, pvz., mėginių valymas, kad esami metodai būtų labiau keičiami.

Yra papildomų galimybių, o JAV vienu metu reikia atlikti statymus dėl kelių iš jų. Kai kurie iš šių statymų gali nepasisekti, tačiau dėl dabarties sunkumo turime pabandyti. Yra tikimybė, kad mums reikės daugiau nei vieno iš jų.

Taip pat svarbu, kaip ir pati diagnostikos technologija, poreikis skatinti naujoves visuose testavimo proceso etapuose, įskaitant mėginių ėmimą, reguliavimą, logistiką, gamybą, platinimą, padidinimą, duomenų infrastruktūrą ir atsiskaitymą. Tai yra išsprendžiamos problemos. Sprendimai kartais gali skirtis nuo dabartinių klinikinių tyrimų taisyklių, tačiau tai nėra įprastas laikas.

Galbūt rinkimui galima naudoti vatos tamponus ar seiles, o ne tradicinius nosiaryklės tamponus, kurių labai trūksta. Galbūt atliekant masinius atrankinius testus, ant kiekvieno mėgintuvėlio nebūtina nurodyti tiriamojo asmens vardo ir datos, o vietoj to gali būti brūkšninis kodas, kurį nufotografuojate telefonu. Galbūt šiuos tyrimus galima atlikti savarankiškai namuose ar darbe, o ne atlikti apmokytų specialistų klinikinėje aplinkoje. Galbūt mažos rizikos, besimptomių žmonių mėginius galima sujungti pirminiam tyrimui ir toliau tirti tik gavus teigiamą rezultatą. Tai leistų vienu metu išanalizuoti daug daugiau mėginių.

Valstybinės ar federalinės reguliavimo agentūros galėtų lengviau pritaikyti įprastą praktiką, jei būtų pasirengusios masinį patikrinimą, skirtą žmonėms sugrąžinti į darbą, vertinti kitaip nei klinikinėje aplinkoje naudojamus tyrimus. Be to, norint sukurti masinę atranką, reikės netradicinių partnerysčių su privačiomis įmonėmis, ne pelno siekiančiomis organizacijomis, universitetais ir vyriausybinėmis agentūromis, kad būtų palaikoma logistikos, rinkimo, gamybos, masto didinimo ir duomenų infrastruktūra, kad tokia sistema būtų įmanoma. Visa tai galima padaryti, o kai kurie iš jų jau pradedami daryti, bet mes neturime prarasti vilties.

Jungtinių Valstijų galimybės gyvosios gamtos mokslų ir informacinių technologijų srityse yra neprilygstamos pasaulyje. Atėjo laikas greitai sukurti didelio masto patikros programą, kuri išgelbės gyvybes ir leis mums atnaujinti savo ekonomiką ir išlaikyti ją atvirą. Tai galima padaryti, tačiau prireiks skubos ir ryžto, kad būtų galima vienu metu atlikti kelis statymus dėl infrastruktūros, reguliavimo ir technologijų, taip pat bendradarbiauti, kad visa tai būtų sujungta.

Mes susivienijome anksčiau, kad susidurtume su daug didesniais iššūkiais kaip tauta, ir galime tai padaryti dar kartą.

Šri KAM Osuri yra „Octant“ įkūrėjas ir generalinis direktorius bei UCLA Chemijos ir biochemijos katedros docentas. Feng Zhang yra Jamesas ir Patricia Poitras, MIT neuromokslų profesorius. s McGovern institutas, pagrindinis Broad Institute narys, Howardo Hugheso medicinos instituto tyrėjas ir Sherlock Biosciences įkūrėjas. Jasonas Kelly yra „Ginkgo Bioworks“ įkūrėjas ir generalinis direktorius. Jay Shendure yra Howardo Hugheso medicinos instituto tyrėjas Vašingtono universiteto medicinos mokykloje ir Brotmano Baty instituto mokslinis direktorius.

paslėpti