USA har allerede teknologien til at teste millioner af mennesker om dagen

Drive-thru-test for coronavirus i Los Angeles den 13. april 2020. Kevin Winter/Getty Images

Der er bred enighed om, at den eneste måde at genåbne økonomien på er gennem en massiv stigning i testning. USA er nødt til at teste millioner af mennesker om dagen for effektivt at spore og derefter begrænse covid-19-pandemien.

Dette er en høj ordre. Landet testede kun omkring 210.000 mennesker om dagen i sidste uge , og tempoet stiger ikke hurtigt nok til at komme til millioner hurtigt.

Det haster med at gøre det bedre er overvældende todelt, og den seneste lovgivning tilføjer 25 milliarder dollars til test for få dage siden. Frygten vokser dog, at test måske ikke skaleres i tide til at gøre en forskel. Som senatorer Lamar Alexander og Roy Blunt skrev i sidste uge , Vi har talt med eksperter på tværs af regeringen og den private sektor for at finde nogen, der mener, at den nuværende teknologi kan producere de titusinder af tests, der er nødvendige for at lægge denne virus bag os. Desværre har vi endnu ikke fundet nogen til at gøre det.

Vi tror på, at det kan lade sig gøre. Det videnskabelige samfund har de teknologiske muligheder i dag til at teste alle, der har brug for det, og gøre det muligt for folk at komme tilbage til arbejde sikkert.

For at være klar - senatorerne har ret i, at det ikke er tilstrækkeligt at opskalere nuværende praksis for covid-testning. Men med en smule innovation, USA kan opfylde behovet uden at opfinde helt nye teknologier. Den nødvendige skala kan opnås ved at implementere frugterne af det sidste årti af innovation inden for biologi, herunder de svimlende fremskridt inden for DNA-sekventering, genteknologi, industriel automatisering og avanceret beregning.

Vi taler af erfaring. Vi har arbejdet med og hjulpet med at skabe mange af disse teknologier på tværs af den akademiske verden og industrien. At skalere dem til udbredt test vil kræve investeringer, infrastruktur og beslutsomhed, men intet teknologisk eller logistisk umuligt.

Test til massescreening kan have andre krav og karakteristika end de test, der køres i kliniske laboratorier i dag, og som er godkendt af Food and Drug Administration. Så hvordan kan en løsning se ud?

Det skal være skalerbart, hvilket betyder titusindvis eller hundredtusindvis af tests pr. dag pr. facilitet eller hjemmetests. Det skal være følsomt over for tidlige stadier af infektion, opdage den faktiske virus snarere end immunitet over for det. Og det skal være mindre bundet af sygesikring og lovgivningsmæssige begrænsninger for at tillade hurtig og bred testning, kontaktsporing og isolation. Disse forskelle betyder ikke lavere standarder. Faktisk vil screening i denne skala kræve strenge krav til sikkerhed, nøjagtighed og pålidelighed.

Life Science-samfundet tager udfordringen op. Vi ombruger vores laboratorier til at fremme nye centraliserede og hjemme-metoder, der løser de flaskehalse, der forhindrer test i at nå global skala. Dette fællesskab bevæger sig hurtigt, med fælles formål og en forpligtelse til åbent samarbejde. Som et resultat af disse bestræbelser opstår flere lovende veje.

Nogle er afhængige af DNA-sekventeringsværktøjer, der har forbedret en million gange siden afslutningen af ​​Human Genome Project for næsten 20 år siden. Ikke alene kan disse værktøjer nu læse billioner af basepar af menneskelig DNA hver dag, men de kan let genbruges til at teste for tilstedeværelsen af ​​coronavirus i masseskala ved hjælp af instrumenter, der allerede findes over hele landet. Nogle metoder, såsom SHERLOCK og OPDAGE , udnyt CRISPR DNA- og RNA-genkendelsesværktøjer for at muliggøre hurtig, distribueret test på lægekontorer og andre steder. Andre bestræbelser er at fjerne kritiske flaskehalse, såsom prøveoprensning, for at gøre de eksisterende tilgange mere skalerbare.

Der er yderligere muligheder, og USA skal placere væddemål på flere af dem på samme tid. Nogle af disse væddemål kan mislykkes, men øjeblikkets alvor kræver, at vi prøver. Chancerne er, at vi får brug for mere end én af dem.

Lige så vigtig som selve diagnoseteknologien er behovet for at fremme innovation på alle stadier af testprocessen, herunder prøveindsamling, regulering, logistik, fremstilling, distribution, opskalering, datainfrastruktur og fakturering. Disse er løselige problemer. Løsningerne kan nogle gange afvige fra de nuværende kliniske testkonventioner, men det er ikke konventionelle tidspunkter.

Måske kan vatpinde eller spyt bruges til indsamling i stedet for traditionelle nasopharyngeale podninger, som er en kritisk mangelvare. Måske behøver massescreeningstest ikke at have den testede persons navn og dato på hvert indsamlingsglas, men kan i stedet inkludere en stregkode, som du tager et billede af med din telefon. Måske kan disse test udføres selv i hjemmet eller på arbejdet i stedet for at udføres af uddannede fagfolk i kliniske omgivelser. Måske kan prøver fra asymptomatiske personer med lav risiko samles sammen til indledende test og kun screenes yderligere i tilfælde af et positivt resultat. Dette ville gøre det muligt at analysere mange flere prøver på én gang.

Statslige eller føderale tilsynsmyndigheder kunne foretage disse justeringer af konventionel praksis lettere, hvis de var villige til at behandle massescreening for at bringe folk tilbage på arbejde anderledes end den test, der anvendes i kliniske omgivelser. Derudover vil massescreeningsindsatsen kræve ukonventionelle partnerskaber med private virksomheder, nonprofitorganisationer, universiteter og offentlige myndigheder for at understøtte logistik-, indsamlings-, fremstillings-, opskalerings- og datainfrastrukturen for at gøre et sådant system muligt. Alt dette kan lade sig gøre, og noget af det begynder allerede at blive gjort – men vi må ikke miste håbet.

USA's evner inden for biovidenskab og informationsteknologi er uovertruffen i verden. Tiden er nu til hurtigt at bygge et massivt skaleret screeningprogram, der vil redde liv, samtidig med at vi kan genåbne vores økonomi og holde den åben. Dette kan lade sig gøre, men det vil kræve haster og beslutsomhed at lave flere, samtidige væddemål på infrastruktur, regulering og teknologi, samt samarbejde for at sætte det hele sammen.

Vi har forenet os før for at stå over for langt større udfordringer som nation, og vi kan gøre det igen.

Sri TIL osuri er medstifter og administrerende direktør for Octant og lektor i Institut for Kemi og Biokemi ved UCLA. Feng Zhang er James og Patricia Poitras professor i neurovidenskab ved MIT' s McGovern Institute, et kernemedlem af Broad Institute, en Howard Hughes Medical Institute Investigator og medstifter af Sherlock Biosciences. Jason Kelly er medstifter og administrerende direktør for Ginkgo Bioworks. Jay Shendure er en Howard Hughes Medical Institute Investigator ved University of Washington School of Medicine og videnskabelig direktør for Brotman Baty Institute.

skjule