ASV jau ir tehnoloģija, lai katru dienu pārbaudītu miljoniem cilvēku

Koronavīrusa testēšana Losandželosā 2020. gada 13. aprīlī. Kevins Vinters/Getty Images

Pastāv plaši izplatīta vienošanās, ka vienīgais veids, kā droši atjaunot ekonomiku, ir masveida pārbaužu skaita palielināšana. ASV katru dienu ir jāpārbauda miljoniem cilvēku, lai efektīvi izsekotu un pēc tam ierobežotu Covid-19 pandēmiju.

Tas ir liels pasūtījums. Valsts pagājušajā nedēļā testēja tikai aptuveni 210 000 cilvēku dienā , un temps nepalielinās pietiekami ātri, lai ātri sasniegtu miljonus.

Steidzamība darīt labāk ir pārsvarā abpusēja, un to papildina jaunākie tiesību akti 25 miljardi USD testēšanai pirms dažām dienām. Tomēr pieaug bažas, ka testēšana var nenotikt laikā, lai kaut ko mainītu. Kā senatori Lamārs Aleksandrs un Rojs Blants rakstīja pagājušajā nedēļā , Mēs esam runājuši ar ekspertiem no valdības un privātā sektora, lai atrastu ikvienu, kurš uzskata, ka pašreizējās tehnoloģijas var veikt desmitiem miljonu testu, kas nepieciešami, lai novērstu šo vīrusu. Diemžēl mums vēl nav atrasts kāds, kas to darītu.

Mēs ticam, ka to var izdarīt. Zinātnieku aprindām šodien ir tehnoloģiskās iespējas, lai pārbaudītu ikvienu, kam tas ir nepieciešams, un ļautu cilvēkiem droši atgriezties darbā.

Skaidrības labad – senatoriem ir taisnība, ka nepietiek tikai ar pašreizējās Covid testēšanas prakses palielināšanu. Tomēr ar mazliet jauninājumiem, ASV var apmierināt vajadzību, neizgudrojot pilnīgi jaunas tehnoloģijas. Nepieciešamo mērogu var sasniegt, izmantojot bioloģijas pēdējās desmitgades inovāciju augļus, tostarp reibinošos sasniegumus DNS sekvencēšanas, gēnu inženierijas, rūpnieciskās automatizācijas un progresīvās skaitļošanas jomās.

Mēs runājam no pieredzes. Mēs esam strādājuši ar daudzām no šīm tehnoloģijām un palīdzējuši tām attīstīties akadēmiskajās aprindās un nozarē. To mērogošana plašai testēšanai prasīs ieguldījumus, infrastruktūru un apņēmību, taču nekas nav tehnoloģiski vai loģistiski neiespējams.

Masveida skrīninga testiem var būt atšķirīgas prasības un raksturlielumi no šodien veiktajām klīniskajās laboratorijās veiktajām pārbaudēm, kuras ir apstiprinājusi Pārtikas un zāļu pārvalde. Tātad, kāds varētu izskatīties risinājums?

Tam jābūt mērogojamam, kas nozīmē desmitiem vai simtiem tūkstošu pārbaužu dienā katrā iekārtā vai mājas testu. Tam jābūt jutīgam pret infekcijas agrīnām stadijām, atklājot īsto vīrusu, nevis imunitāti pret to. Un tai jābūt mazāk saistītai ar veselības apdrošināšanas un normatīvajiem ierobežojumiem, lai nodrošinātu ātru un plašu testēšanu, kontaktu izsekošanu un izolāciju. Šīs atšķirības nenozīmē zemākus standartus. Faktiski šāda mēroga skrīningam būs vajadzīgas stingras prasības attiecībā uz drošību, precizitāti un uzticamību.

Dzīvības zinātņu kopiena saskaras ar izaicinājumu. Mēs pārkārtojam savas laboratorijas, lai attīstītu jaunas centralizētas un mājās lietojamas metodes, kas atrisina vājās vietas, kas neļauj testēšanai sasniegt globālu mērogu. Šī kopiena strauji attīstās, ar kopīgu mērķi un apņemšanos atklāti sadarboties. Šo centienu rezultātā parādās vairākas daudzsološas iespējas.

Daži paļaujas uz DNS sekvencēšanas rīkiem, kas ir uzlabojās miljons reižu kopš cilvēka genoma projekta pabeigšanas gandrīz pirms 20 gadiem. Tagad šie rīki ne tikai var katru dienu nolasīt triljoniem cilvēka DNS bāzes pāru, bet arī tos var viegli izmantot, lai pārbaudītu koronavīrusa klātbūtni masveidā, izmantojot instrumentus, kas jau pastāv visā valstī. Dažas metodes, piemēram, ŠERLOKS un ATKLĀT , izmantojiet CRISPR DNS un RNS atpazīšanas rīkus, lai nodrošinātu ātru, izplatītu testēšanu ārsta kabinetos un citās vietās. Citi centieni ir novērst kritiskos šķēršļus, piemēram, paraugu attīrīšanu, lai esošās pieejas padarītu mērogojamākas.

Ir papildu iespējas, un ASV ir nepieciešams veikt likmes uz vairākām no tām vienlaikus. Dažas no šīm likmēm var neizdoties, taču šī brīža nopietnība liek mums mēģināt. Iespējams, ka mums būs nepieciešams vairāk nekā viens no tiem.

Tikpat svarīga kā pati diagnostikas tehnoloģija ir nepieciešamība veicināt jauninājumus visos testēšanas procesa posmos, tostarp paraugu ņemšanā, regulēšanā, loģistikā, ražošanā, izplatīšanā, mērogošanas palielināšanā, datu infrastruktūrā un norēķinos. Tās ir atrisināmas problēmas. Risinājumi dažkārt var atšķirties no pašreizējām klīniskās pārbaudes metodēm, taču tie nav tradicionālie laiki.

Varbūt savākšanai var izmantot vates tamponus vai siekalas, nevis tradicionālos nazofaringeālos tamponus, kas ir ļoti deficīts. Iespējams, masveida skrīninga testos nav obligāti jābūt pārbaudītās personas vārdam un datumam uz katras savākšanas tūbiņas, bet tā vietā var iekļaut svītrkodu, ko varat uzņemt ar tālruni. Varbūt šos testus var veikt paši mājās vai darbā, nevis tos veikt apmācīti speciālisti klīniskos apstākļos. Iespējams, ka paraugus no cilvēkiem ar zemu riska pakāpi, asimptomātiskiem var apvienot, lai veiktu sākotnējo testēšanu un turpinātu skrīningu tikai pozitīva rezultāta gadījumā. Tas ļautu vienlaikus analizēt daudz vairāk paraugu.

Valsts vai federālās regulatīvās aģentūras varētu vieglāk veikt šos pielāgojumus tradicionālajai praksei, ja tās būtu gatavas veikt masveida skrīningu, lai atgrieztu cilvēkus darbā, savādāk nekā klīniskajos apstākļos izmantotās pārbaudes. Turklāt, lai veiktu masveida pārbaudes, būs vajadzīgas netradicionālas partnerības ar privātiem uzņēmumiem, bezpeļņas organizācijām, universitātēm un valsts aģentūrām, lai atbalstītu loģistiku, savākšanu, ražošanu, paplašināšanu un datu infrastruktūru, lai šāda sistēma būtu iespējama. To visu var izdarīt, un daļa no tā jau tiek darīts, taču mēs nedrīkstam zaudēt cerību.

Amerikas Savienoto Valstu spējas zinātnēs par dzīvību un informācijas tehnoloģijām ir nepārspējamas pasaulē. Tagad ir pienācis laiks ātri izveidot masveida skrīninga programmu, kas glābs dzīvības, vienlaikus ļaujot mums no jauna atvērt savu ekonomiku un saglabāt to atvērtu. To var izdarīt, taču būs nepieciešama steidzamība un apņēmība, lai veiktu vairākas, vienlaicīgas derības par infrastruktūru, regulējumu un tehnoloģijām, kā arī sadarbība, lai to visu apvienotu.

Mēs jau iepriekš esam apvienojušies, lai stātos pretī daudz lielākiem izaicinājumiem kā nācija, un mēs varam to darīt atkal.

Šri UZ osuri ir Octant līdzdibinātājs un izpilddirektors, kā arī asociētais profesors UCLA Ķīmijas un bioķīmijas katedrā. Fens Džans ir Džeimss un Patrīcija Poitri Neiroloģijas profesori MIT. s McGovern Institute, Broad Institute galvenais loceklis, Hovarda Hjūza Medicīnas institūta pētnieks un Sherlock Biosciences līdzdibinātājs. Džeisons Kellijs ir Ginkgo Bioworks līdzdibinātājs un izpilddirektors. Džejs Šendūrs ir Hovarda Hjūza Medicīnas institūta pētnieks Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā un Brotmana Batija institūta zinātniskais direktors.

paslēpties