正當美國努力對人群進行 COVID-19 檢測之際，已準備就緒且有能力進行診斷的學術實驗室卻未滿負荷運轉。
《自然》雜誌對幾家獲得病毒檢測認證的大學實驗室進行調查後發現，它們受到監管、物流和行政障礙的阻礙，並受到美國支離破碎的醫療保健系統的掣肘。例如，即使加利福尼亞州醫院的檢測積壓如山，診所也拒絕了經過認證的學術實驗室提供的檢測，因為它們不使用相容的健康記錄軟體，或者沒有與醫院簽訂現有合同。研究人員警告說，如果此類障礙依然存在，試圖加入抗擊冠狀病毒工作的實驗室最終可能會徒勞無功。美國現在已成為全球疫情中心，確診 COVID-19 病例超過 43 萬例，其中包括近 1.5 萬例死亡。
“我們的產能是每天 2000 次檢測，”位於馬薩諸塞州劍橋市的麻省理工學院和哈佛大學博德研究所的人類遺傳學家斯泰西·加布裡埃爾說，該研究所的檢測設施於 3 月獲得批准。“但我們並沒有做那麼多。昨天大約是 1000 次。是什麼阻礙了我們？ 這才是問題所在，”她說。
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博德研究所和美國其他幾家領先的實驗室花費了數千美元來改造其設施——這些設施通常專注於從基因組工程到幹細胞研究等主題——以使用基本技術 PCR 對人群進行冠狀病毒檢測。他們克服了複雜的聯邦法規，並調整了他們的分子生物學協議。但儘管如此，一些人表示，由於物資短缺或醫院不向他們傳送樣本，他們的產能只有一半甚至更低。“我們可以在 12 小時內給出結果——最多 24 小時，”加州大學聖地亞哥分校的傳染病專家大衛·普萊德說，他幫助領導一項檢測行動。但他發現，許多醫院繼續堅持使用他們習慣的診斷公司——即使據報道，由於需求旺盛，週轉時間為三到七天。
這些障礙令人擔憂，因為必須對更多人進行檢測才能阻止冠狀病毒的傳播。例如，在集體居住設施中，管理人員需要知道居民或員工是否可能正在散播病毒。醫療保健工作者擔心自己缺乏檢測，擔心他們可能會將感染傳播給弱勢群體。“許多醫院拒絕或延遲對接觸過病毒甚至出現症狀的護士進行檢測，” 全國護士聯合會主席澤內·科爾特斯說，該工會總部位於馬里蘭州銀泉市，擁有 15 萬名會員。
科學家們表示，需要聯邦政府的領導來組織美國的檢測工作，以減少官僚和後勤障礙。他們還在網上聯合起來分享技巧，以便世界各地的實驗室都能儘快行動起來。“人們有一種誤解，認為你只需要一臺 PCR 機器和一個博士學位——這隻佔你需要的東西的 10%，”加州大學伯克利分校創新基因組學研究所的科學主任費奧多爾·烏爾諾夫說，該研究所於 3 月 30 日在經歷數週的挑戰後啟動了一項檢測行動。“我的生活就是凌晨 3 點醒來，想著今天會出什麼 24 件差錯。”
“他們製造了一場噩夢”
世界衛生組織 (WHO) 在 1 月份開始警告各國政府為 COVID-19 做準備。該機構還審查並分發了一種德國開發的基於 PCR 的病毒檢測方法。但美國疾病控制與預防中心 (CDC) 沒有使用這種檢測方法，而是開發了自己的檢測方法。在 2 月份的大部分時間裡，這是美國唯一允許使用的檢測方法。
2 月下旬，有訊息透露，CDC 檢測方法供不應求且存在缺陷，美國食品藥品監督管理局 (FDA) 負責監管新診斷檢測方法的使用，允許學術實驗室開始進行冠狀病毒檢測。但這些實驗室需要臨床實驗室改進修正案 (CLIA) 證書，以證明它們符合質量標準。在 FDA 宣佈的當天，即 2 月 29 日，位於西雅圖的華盛頓大學病毒學系迅速採取行動。作為一個為大學附屬醫院提供服務的診斷實驗室，它擁有立即啟動所需的網路、專業知識和 CLIA 認證。
當其他領先的分子生物學系爭先恐後地加入這項工作時，獲得證書被證明很麻煩，因此許多人都在附近的 CLIA 認證診所找到了合作伙伴。“這非常重要，”烏爾諾夫說。他所在的研究所由 CRISPR 基因編輯工具的共同發現者詹妮弗·杜德娜領導，意識到可以透過與大學的學生健康中心合作來參與進來。研究人員在博德研究所、馬薩諸塞州的波士頓大學和加利福尼亞州舊金山的陳·扎克伯格生物中心也做出了類似的安排。
另一個步驟——也是領先科學家最擅長解決的步驟——是找出最可靠的檢測方法。許多人決定不使用 CDC 的版本。“我不想貶低別人，但製造 CDC 工具包的人只是在分子生物學方面失敗了——他們製造了一場噩夢，”烏爾諾夫說。他曾考慮使用世衛組織推薦的方案，但擔心基本元件會用完，因為世界各地的實驗室都在使用這種檢測方法。他說，研究人員都在談論短缺問題。烏爾諾夫最終選擇了生物醫學公司 Thermo Fisher Scientific 開發的一種檢測方法，該公司總部位於馬薩諸塞州沃爾瑟姆，主要是因為該公司的科學官員保證它將保持研究所的供應。（CDC 發言人為該機構檢測方法的質量及其推出辯護，稱該機構迅速開發了一種用於公共衛生監測的檢測方法。她補充說：“CDC 還鼓勵我們的政府合作伙伴與私營部門合作開發用於商業用途的診斷檢測方法。”）
在波士頓大學醫學院，幹細胞生物學家喬治·墨菲選擇使用世衛組織的方案，但要求他實驗室的研究人員尋找替代成分，以防出現短缺。“每天都有東西用完，所以我們一直在進行和驗證更改，”他說。他們使用即時通訊平臺 Slack 與 600 多名試圖在世界各地加快檢測速度的研究人員討論這些更改。
“整個過程就像一場奧德賽”
當實驗室聯絡需要檢測的醫院時，新一輪的挑戰開始了。“美國醫學的商業模式及其組織方式令人震驚地沒有為此做好準備，”烏爾諾夫說。一個問題是，美國醫院為電子健康記錄使用各種軟體平臺。普萊德補充說，許多醫院還制定了嚴格的行政程式，用於與實驗室建立賬戶、交換樣本和處理賬單。研究人員說，出於這個原因，一些醫院選擇堅持使用他們已經合作的商業實驗室。
在加利福尼亞州，數字是嚴峻的：3 月下旬，該州衛生部門報告了近 57,000 次檢測的積壓。即便如此，烏爾諾夫說，醫院拒絕了他所在的中心提供的免費檢測，該中心由慈善組織資助。“我乘坐一艘神奇的飛船出現，”烏爾諾夫說，“帶著 20,000 個免費工具包和 CLIA 以及所有東西，但主要的醫院卻說：‘走開，我們無法與你對接。’”
在給《自然》雜誌的一封電子郵件中，加利福尼亞州北部薩特醫療系統的新聞關係官員艾瑪·杜加斯說：“薩特確實與至少一家學術機構探索了 COVID-19 檢測分析。為了取得成功，實驗室提供商和薩特醫療系統之間需要一個電子介面。”杜加斯補充說，薩特不希望在未來與學術實驗室合作，並且正在擴大其內部檢測能力。
伯克利大學的團隊決心利用其免費檢測做一些有用的事情，於是聯絡了市衛生官員和非營利組織 LifeLong Medical Care，該組織除其他服務外，還為伯克利和周邊城市沒有固定住所或醫療保險的人提供護理。市官員要求該團隊檢測消防員，本週，LifeLong 將來自無家可歸者的第一批樣本送到了實驗室。LifeLong 的軟體與伯克利的系統不一致，因此首席醫療官邁克爾·斯泰西說，目前必須手動輸入資訊。“這並不理想，”他補充說，“但我們正在保持靈活性，因為我們現在想檢測人群。”
靈活性也是墨菲在波士頓大學的運營的關鍵，該大學隸屬於波士頓醫療中心。在實驗室獲得監管授權後，一名研究生物資訊學的研究生編寫了一個計算機指令碼，該指令碼將允許檢測結果直接輸入醫療中心的電子健康記錄系統。只有在到位後，醫院才能向實驗室傳送樣本並收到結果反饋。“醫院說，通常情況下，這需要六個月，”墨菲說。他的團隊已在線上儲存庫 GitHub 上共享了使這成為可能的程式碼，希望其他學術實驗室能夠使用它。“整個過程就像一場奧德賽，”墨菲說。
其他團隊也在取得進展，但這僅限於願意保持靈活性的合作伙伴。“我們打了大約 2000 個電話，發了許多電子郵件，但我們正在取得進展，”加布裡埃爾說。不過，她擔心她在博德研究所的團隊面臨的障礙會拖慢其他實驗室的速度。陳·扎克伯格生物中心的流行病學家帕特里克·艾斯庫表示，隨著國家放鬆社交疏遠措施，檢測工作將變得尤為重要。“我們需要一個國家框架，供各州就檢測做出決策，”他說。在《自然》雜誌獲得的一封致白宮的信中，科學家們列出了他們面臨的瓶頸，以及幫助美國各地城鎮獲得所需檢測的計劃。
呼籲也來自其他方面。4 月 8 日，華盛頓特區的三位國會領導人致信衛生與公眾服務部部長亞歷克斯·阿扎爾，要求制定國家檢測戰略。“國會議員們繼續對檢測短缺和檢測用品供應情況的報告深感震驚，”他們寫道。“現在是政府利用其一切力量來解決這些問題的時候了。”
本文經許可轉載，並於 2020 年 4 月 9 日首次發表。
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