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新冠病毒测试能阻止美国的崩溃吗?

医学检验一直是珍珠港的一大难题。但战争是可以赢的。

我们可以超越弯曲曲线,并消除Covid-19作为公共卫生威胁 - 现在不是几周?“这是......由罗伯特·贝德尔

C让我们超越平坦的曲线,消除COVID-19作为一种公共卫生威胁——不是几年,而是几周?“这是一场我们应该争取胜利的战争,”哈佛大学公共卫生学院(Harvard School of Public Health)前院长哈维·v·范伯格(Harvey V. Fineberg)在华盛顿宣布新英格兰医学杂志1

战争隐喻适用于健康 - “毒品的战争”,“癌症的战争” - 令人厌倦,经常适得其反。但考虑到克服Covid-19的尝试,隐喻不能更容易。几百万人,也许数百万的生命面临风险。世界大部分经济都取决于结果。如果管理不当,遏制大流行的努力可能会拖延超过必要的数月或数度。

与在所有战争中一样,战斗是复杂的,不同和变化的变化。高度优先事项必须去保健工人,让他们提供个人防护设备,呼吸机和所需的所有工具。开发有效治疗和保护疫苗的努力必须最大限度地匆忙。

几十年来,这将作为事情如何出错的经典例子出现在公共卫生教科书中。

遇到新病原体的第一个战场是医学测试。在这方面,美国输得很惨。白宫、疾病控制和预防中心以及食品和药物管理局未能确认感染者的身份,因此他们及其接触者可以被隔离,从而可能在疫情蔓延之前阻止其传播。这是新冠肺炎的珍珠港。但就像第二次世界大战中真正的失败一样,这只是一场战斗。这场灾难可以动员美国取得胜利,只要美国从错误中吸取了教训,并根据最好的信息迅速采取行动。

这已经开始发生,但还不够快。全国各地的公共卫生官员仍然谴责检测的严重短缺。只有一部分人被告知他们已经接受了COVID-19检测。周一,代表30个城市公共卫生部门的大城市健康联盟的执行主任克里西·朱利亚诺告诉记者纽约时报他说,“许多地方社区都在盲目行事,在缺乏充分信息的情况下做出决定,这在很大程度上是因为联邦政府没有提供足够的检测能力。”


W.病毒到达美国后,在第一个月进行充分的检测,就可以识别和隔离病例,减少在人群中大规模、不引人注意的传播。包括韩国和德国在内的其他国家设法做到了这一点,结果他们的病例负担和死亡率远低于我们。

疾控中心的科学家们开了个好头。1月10日,中国科学家在一个公共数据库中公布了新病毒的基因序列。七天之后,疾控中心进行了测试,对于取得这样的成就来说,时间短得惊人。根据计划,该测试将被送到美国食品和药物管理局(FDA)进行验证,然后再送往全国各地的州和地方卫生部门。

常规技术检测新病毒是一种称为RT-PCR(逆转录酶 - 聚合酶链反应)的测试。它从患者从患者带走喉咙和/或鼻拭子的卫生工作者开始。实验室将RNA从拭子中的所有其他垃圾中净化。接下来,酶逆转录酶将单链RNA转化为双链DNA。这是聚合酶链反应,其放大了数百百万次的DNA少量。这允许DNA与“引物”匹配的小块特异性DNA序列,旨在粘附于病毒的遗传签名。该测试揭示了一个人是否被感染并能够将病毒传递给其他人(“脱落病毒”是技术术语)。该测试已被使用,因此它是常规的,并且最常自动化。它可以在几小时或更短的时间内揭示感染。

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美国疾病控制与预防中心1月份开始分发检测结果,但很快许多卫生部门发现了一个错误。这种测试含有一种化学物质,会产生不准确的结果。这是一个诚实的、无心的错误,但却是一个至关重要的错误。这就是这个过程出现严重错误的时候。

CDC的实验室不是唯一能够进行测试的实验。学术机构和商业医疗公司可以用少数人搅拌它们。1月底,大约20家公司和科学家联系了FDA关于开发PCR测试的计划,报告了华盛顿邮报2尽管没有FDA批准,任何诊所或医院都不能使用该试验,但FDA有权根据紧急使用授权(EUA)迅速批准。但由一家癌症医院前主管斯蒂芬·哈恩(Stephen Hahn)领导的食品和药物管理局(FDA)在不到一个月的时间里,却迟迟没有批准。FDA最终于2月26日批准使用CDC的校正试验,并于2月29日批准在政府以外的实验室进行的试验。

我们永远也不知道有多少人因为缺少几周的测试而丧生。明尼苏达大学传染病研究和政策中心主任Michael Osterholm告诉我:“很难弄清楚这次失败的严重程度。”“几十年来,这将作为一个典型的例子出现在公共卫生教科书中。”

即使在今天,在FDA和CDC的关键参与者纠正了他们之前的订单并将检测交给商业公司之后,RT-PCR检测仍然严重短缺。这些公司面临着巨大的积压和供应不足,无法满足生产和测试需求。这些测试是必要的,因为成千上万的不明身份的人,特别是医护人员和急救人员,仍然处于隔离状态,因为他们可能已经暴露在空气中。无数人因新冠病毒-19而住院或死亡,但没有被纳入统计数据,因为现有的能力只能检测一小部分假定患有新冠病毒的人。


W.虽然PCR检测今天仍然不够充分,但已经有所改进。根据该组织的数据,截至4月6日,约有200万美国人接受了RT-PCR检测,而一个月前还不到2000人Covid追踪网站。受试者人数的增加可以帮助公共卫生官员和医务人员确定哪些人应该被隔离,哪些人不需要被隔离。我们可以更好地处理哪些患者和卫生工作者对设施中的其他人构成最大风险的问题。其他人可以被释放到家中或空置的酒店等场所进行隔离,在那里他们可以恢复健康,而不会将病毒传播给家庭成员和其他密切接触者。

恢复带来了下一个关键测试:发现抗体看待谁被感染,不再有症状或可能从未经历过症状。菲尔格写道,广泛使用抗体试验“将是在重新启动经济的部分经济的过程中。”它不仅是经济一般。想象一下,对卫生工作者的恐惧和第一个响应者知道他们没有风险。“这项技术可能非常简单,”菲尔格告诉我。“它可以像家庭怀孕测试一样容易。我们可以向美国的每个家都发出测试。“

这种测试依赖于更简单、更古老的技术,通常通过一滴血来测量我们的免疫系统。如果我们的先天免疫系统无法阻止COVID-19感染,它就会从入侵的病毒中抓取蛋白质片段,并将它们交给我们的适应性免疫系统。我们有一种叫做B细胞的细胞,它能识别并锁定几乎所有可能攻击我们身体的蛋白质,这是自然界最神奇的本领之一。起初,特定的B细胞很少——在数万亿个B细胞中只有一两个。但一旦它们与攻击蛋白质结合,它们就会迅速开始复制,这一过程被称为无性繁殖,繁殖成数百万个。每一个新的B细胞都会产生所谓的浆细胞,浆细胞会释放专门攻击入侵者的蛋白质和抗体。(对免疫系统的描述充满了战争的隐喻。)

康复带来了下一个关键的测试,看看谁已经被感染,并不再有症状。

与许多病毒类似,SARS-CoV-2产生抗体反应,在感染10天到两周后可以很容易地检测到。有要注意的地方。没有人知道在抗体测试中呈阳性的人是否真的对病毒感染(或再次感染)具有免疫力。科学家们只有在观察种群数周或数月后才会知道,但它们免疫的几率很大。宾夕法尼亚大学病毒学和免疫学专家保罗·奥菲特(Paul Offit)说:“基于包括冠状病毒在内的一般病毒的行为,这是一个非常好的赌注,抗体测试呈阳性的人至必威体育西汉姆官网少在一年,甚至更长时间内具有免疫力。”“这种假设是如此强烈,以至于我们应该尽快开始大规模抗体检测。”

这个数字可能很高,因为越来越明显的是,许多人感染了病毒,但却不知道。冰岛开始了一项广泛的检测项目,发现半数检测呈阳性的人没有任何症状。3.中国的研究发现,用RT-PCR测试测试阳性的第三或更多的儿童具有非常轻微的症状或根本没有。4.

广泛的抗体测试特别是在大型爆发的区域可以揭示许多这样的人是免疫的,因为它们恢复或从未知道他们有这种疾病。德国和英国都有建议给予人们测试抗体的抗体“免疫证书”,让他们更容易回到工作岗位并减少社会疏远。提供保护的抗体的机会如此善于美国和其他地方的几家医院已经开始尝试将富含Covid-19幸存者的抗体富含血浆转化为与疾病持续生病的人。


一种S在美国广泛的抗体测试,就像PCR测试一样,有瓶颈:没有足够的材料,没有足够的制造商和缺乏政治意愿。这方面,可以克服对Covid-19的所有其他障碍。斯坦福大学已经开发并成功地证明了旧金山湾区的抗体试验。本周医疗公司Cellex获得FDA批准其抗体测试。将这些测试进入广泛使用的是下一个公共卫生挑战。

由于缺乏广泛的检测,无论是PCR还是抗体检测,CDC都可以对人群中的代表性群体进行哨兵检测,以了解问题的严重程度和发展方向。疾病预防控制中心知道如何在州、县或社区对足够多的人进行测试,以获得对全局的良好估计。“这是疾病预防控制中心做得很好的事情之一,”前科学副主任哈罗德·贾菲(Harold Jaffe)说,“我们可以为艾滋病毒、铅中毒、孤独症和任何健康指标做这件事。”

但是,我们不应该忽视广泛测试的目标——尽可能接近普遍测试。盖茨基金会正在资助一个项目,在亚马逊的支持下,将RT-PCR检测送到西雅图的每一个家庭。广泛使用逆转录聚合酶链反应和抗体进行检测既昂贵又困难。但测试结果将使我们从猜测走向对疫情的准确描述。它们将为公共卫生官员提供工具,以扑灭大流行开始消退时不可避免出现的疫情爆发。别忘了我们在打仗。

“总统应该让他的批评者大吃一惊,任命一个直接向总统汇报的指挥官,”范伯格写道。他说:“这个人必须有总统的充分信心,必须赢得美国人民的信心。这不是跨机构的协调者。这位指挥官拥有美国总统的全部权力和权威,可以动员所有打赢这场战争所需的平民和军事资源。”

我问Fineberg,他认为他在NEJM提出的建议有多大机会获得支持,以实现更好的疫苗生产、药物开发和测试。“我们所能做的就是说出最好的真相,希望有人在听,”他回答。


罗伯特·巴泽尔是耶鲁大学分子、细胞和发育生物学的兼职教授。38年来,他一直担任NBC新闻的首席科学记者。


参考

1.菲尔格,H.V.十周粉碎曲线。新英格兰医学杂志(2020).从DOI检索:10.1056 / NEJME2007263

2.博堡,S.,小奥哈罗,R.,Satija,N.,和戈尔茨坦,A.《冠状病毒测试失败内部:寻求帮助的科学家的恐慌和沮丧》。必威体育西汉姆官网《华盛顿邮报》(2020).

3.Brannstrom,。, Sjödin, H., & Rocklöv, J.根据报告的死亡人数预测COVID-19病例数。国际应用系统分析研究所(2020).

4.秋H。浙江冠状病毒疾病36例临床和流行病学特征2019(Covid-19):浙江省观察队列研究。必威体育西汉姆官网刺胳针(2020).


主导图像:Mongkolchon Akesin / Shutterstock

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