De VS heeft al de technologie om miljoenen mensen per dag te testen

Drive-thru testen voor het coronavirus in Los Angeles op 13 april 2020. Kevin Winter/Getty Images

Er is brede overeenstemming dat de enige manier om de economie veilig te heropenen een massale toename van testen is. De VS moeten miljoenen mensen per dag testen om de covid-19-pandemie effectief op te sporen en vervolgens in te dammen.

Dit is een grote opdracht. Het land vorige week slechts ongeveer 210.000 mensen per dag getest , en het tempo neemt niet snel genoeg toe om snel tot miljoenen te komen.

De urgentie om het beter te doen is overweldigend tweeledig, en de meest recente wetgeving voegt hieraan toe: $ 25 miljard voor testen een paar dagen geleden. Er wordt echter steeds meer gevreesd dat het testen niet op tijd kan worden opgeschaald om een ​​verschil te maken. Als senatoren Lamar Alexander en Roy Blunt schreef vorige week , We hebben met experts van de overheid en de particuliere sector gesproken om iemand te vinden die gelooft dat de huidige technologie de tientallen miljoenen tests kan produceren die nodig zijn om dit virus achter ons te laten. Helaas hebben we nog niemand gevonden om dit te doen.

Wij geloven dat het kan. De wetenschappelijke gemeenschap heeft tegenwoordig de technologische mogelijkheden om iedereen die het nodig heeft te testen en mensen in staat te stellen weer veilig aan het werk te gaan.

Voor alle duidelijkheid: de senatoren hebben gelijk dat het simpelweg opschalen van de huidige praktijken voor covid-testen onvoldoende is. Echter, met een beetje innovatie, de VS kan aan de behoefte voldoen zonder geheel nieuwe technologieën uit te vinden. De noodzakelijke schaal kan worden bereikt door gebruik te maken van de vruchten van het laatste decennium van innovatie in de biologie, inclusief de duizelingwekkende vooruitgang in DNA-sequencing, genetische manipulatie, industriële automatisering en geavanceerde berekeningen.

Wij spreken uit ervaring. We hebben met veel van deze technologieën gewerkt en deze in de academische wereld en de industrie helpen ontwikkelen. Het opschalen ervan voor wijdverbreide tests vereist investeringen, infrastructuur en vastberadenheid, maar niets dat technologisch of logistiek onhaalbaar is.

Tests voor massale screening kunnen andere vereisten en kenmerken hebben dan de tests die tegenwoordig in klinische laboratoria worden uitgevoerd en die zijn goedgekeurd door de Food and Drug Administration. Dus hoe zou een oplossing eruit kunnen zien?

Het moet schaalbaar zijn, dat wil zeggen tien- of honderdduizenden tests per dag per faciliteit, of tests thuis. Het moet gevoelig zijn voor vroege stadia van infectie en het eigenlijke virus detecteren in plaats van immuniteit ervoor. En het moet minder gebonden zijn aan ziektekostenverzekeringen en wettelijke beperkingen, om snel en breed testen, contactopsporing en isolatie mogelijk te maken. Deze verschillen betekenen niet lagere normen. Screening op deze schaal vereist zelfs strenge eisen op het gebied van veiligheid, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.

De life sciences-gemeenschap gaat de uitdaging aan. We herbestemmen onze laboratoria om nieuwe gecentraliseerde en thuismethoden te ontwikkelen die de knelpunten oplossen die voorkomen dat testen een wereldwijde schaal bereiken. Deze community ontwikkelt zich snel, heeft een gedeeld doel en streeft naar open samenwerking. Als resultaat van deze inspanningen ontstaan ​​er verschillende veelbelovende wegen.

Sommigen vertrouwen op hulpmiddelen voor DNA-sequencing die: een miljoen keer verbeterd sinds de voltooiing van het Human Genome Project bijna 20 jaar geleden. Deze tools kunnen nu niet alleen elke dag biljoenen basenparen van menselijk DNA lezen, maar ze kunnen ook gemakkelijk opnieuw worden gebruikt om op grote schaal te testen op de aanwezigheid van coronavirus, met behulp van instrumenten die al in het hele land bestaan. Sommige methoden, zoals SHERLOCK en DETECTEREN , gebruik CRISPR DNA- en RNA-herkenningstools om snelle, gedistribueerde tests in dokterspraktijken en op andere locaties mogelijk te maken. Andere inspanningen zijn het wegnemen van kritieke knelpunten, zoals het zuiveren van monsters, om de bestaande benaderingen schaalbaarder te maken.

Er zijn extra mogelijkheden, en de VS moet op meerdere tegelijk inzetten. Sommige van die weddenschappen kunnen mislukken, maar de ernst van het moment vereist dat we het proberen. De kans is groot dat we er meer dan één nodig hebben.

Net zo belangrijk als de diagnostische technologie zelf, is de noodzaak om innovatie te stimuleren in alle stadia van het testproces, inclusief het verzamelen van monsters, regelgeving, logistiek, productie, distributie, opschaling, data-infrastructuur en facturering. Dit zijn oplosbare problemen. De oplossingen kunnen soms afwijken van de huidige klinische testconventies, maar dit zijn geen conventionele tijden.

Misschien kunnen wattenstaafjes of speeksel worden gebruikt voor het verzamelen in plaats van traditionele nasofaryngeale uitstrijkjes, die schaars zijn. Misschien hoeven massale screeningstests niet de naam en datum van de geteste persoon op elke verzamelbuis te hebben, maar kunnen ze in plaats daarvan een streepjescode bevatten waarvan u een foto maakt met uw telefoon. Misschien kunnen deze tests thuis of op het werk zelf worden uitgevoerd in plaats van door getrainde professionals in klinische omgevingen. Misschien kunnen monsters van asymptomatische mensen met een laag risico worden samengevoegd voor een eerste test en alleen bij een positief resultaat verder worden gescreend. Hierdoor zouden veel meer monsters tegelijk kunnen worden geanalyseerd.

Staats- of federale regelgevende instanties zouden deze aanpassingen aan conventionele praktijken gemakkelijker kunnen maken als ze bereid waren massale screening te behandelen om mensen weer aan het werk te krijgen, anders dan de tests die in klinische omgevingen worden gebruikt. Bovendien zullen massale screeningsinspanningen onconventionele partnerschappen met particuliere bedrijven, non-profitorganisaties, universiteiten en overheidsinstanties vereisen om de logistiek, verzameling, productie, opschaling en data-infrastructuur te ondersteunen om een ​​dergelijk systeem mogelijk te maken. Dit alles kan worden gedaan, en een deel ervan begint al te worden gedaan - maar we moeten de hoop niet verliezen.

De capaciteiten van de Verenigde Staten op het gebied van biowetenschappen en informatietechnologie zijn ongeëvenaard in de wereld. De tijd is nu om snel een grootschalig screeningsprogramma op te bouwen dat levens zal redden en ons tegelijkertijd in staat stelt onze economie te heropenen en open te houden. Dit kan worden gedaan, maar het vereist urgentie en vastberadenheid om meerdere, gelijktijdige weddenschappen te plaatsen op infrastructuur, regelgeving en technologie, evenals samenwerking om het allemaal samen te stellen.

We hebben ons eerder verenigd om als natie veel grotere uitdagingen aan te gaan, en we kunnen dat opnieuw doen.

Sri NAAR osuri is medeoprichter en CEO van Octant en universitair hoofddocent bij de afdeling Chemie en Biochemie aan de UCLA. Feng Zhang is de James en Patricia Poitras Professor of Neuroscience aan het MIT' s McGovern Institute, een kernlid van het Broad Institute, een Howard Hughes Medical Institute Investigator en medeoprichter van Sherlock Biosciences. Jason Kelly is medeoprichter en CEO van Ginkgo Bioworks. Jay Shendure is een Howard Hughes Medical Institute-onderzoeker aan de University of Washington School of Medicine en wetenschappelijk directeur van het Brotman Baty Institute.

zich verstoppen