为何中国核酸检测比国外更快?我们医生24小时工作

2020-03-22 10:47:26 来源: 态℃ 网易号 举报
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整理 | 王建斌 白净卫

出品 | 网易科技《态℃》栏目组

新冠肺炎疫情发生之后,核酸检测成为确诊是否患有新冠肺炎的关键环节。早在1月21日,中国就已向世界公布新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列,为各国开发检测试剂提供了科技支撑。

但从目前来看,国外在检测试剂的生产和使用过程中仍然面临着诸多挑战,比如某些国家核酸检测试剂盒需要12-24小时,甚至72小时的流转时间才能完成采样到出结果的全过程。

中国的核酸检测试剂有哪些经验可以分享?为何中国检测效率更高?清华大学药学院PI白净卫和清华大学生命科学学院PI王建斌给出了相关解答。

王建斌表示,中国并不是快速生成了大量检测试剂,而是平时储备了大量检测试剂。中国可以和国际社会分享的更多是教训而不是智慧。

“我们在试剂方面的参差不齐,一线人员的经验也不是国际一流水平。疫情早期有80多家企业申请核酸检测试剂盒临床资质,但实际的效果大多不理想。”王建斌提到。

另外,王建斌指出,全世界使用的检测方法都是相同的。我国之所以速度快,不是因为中国的试剂盒有什么特殊,而是因为我们的检测就在医院进行,而且医生24小时拼命工作。国外由于各种历史原因,医院基本不负责检测,需要将样品运输到专门的检测机构,而运输需要耗费时间。此外,国外工作人员的工作没有我们拼命,到点就下班。


以下为两位专家的解答内容:

白净卫,博士生导师,清华大学药学院PI(教学科研系列独立研究员),清华大学-北京大学生命科学联合中心CO-PI(合作研究员)

王建斌,博士生导师,清华大学生命科学学院PI(教学科研系列独立研究员),清华大学-北京大学生命科学联合中心PI,清华大学结构生物学高精尖创新中心CO-PI(合作研究员)

1、请问您怎么看国外各大学、药企、基金会等组织独自研发自己的试剂盒?您觉得在质量管控方面,应该有哪些措施?

白净卫:国外的体外诊断类的公司(不是药企)可能参与到本次疫情检测试剂盒的有三类:罗氏、雅培这样的技术和商业化非常成熟的龙头类企业;新兴的高科技公司;第三方检验公司。

由于我国在疫情早期已经鉴定除了肺炎的病原体(新型冠状病毒),并且公布了核酸序列,相应的核心抗原蛋白也被陆续解析,大型IVD企业可以很快在自己现有的核酸检测平台和抗原抗体检测平台上开发出相应的产品,例如QPCR试剂盒等,配合自己的仪器平台,在各国卫生部门的特批下完成临床实验,迅速推向市场,这个渠道难度不大,在完成人力资源配置的情况下,相应的厂商也在短时间内生产出大量的试剂盒。部分自动化的高通量的仪器,例如罗氏的cobas 8800系统可以在尽可能自动化的情况下8小时完成960个测试。

当然,这类仪器和试剂盒的部署是需要时间的,所以可能在前期还是会出现测试短缺的情况。质量控制方面,这类的产品的质量相对非常可靠,会通过比较严格的指控把关后才会进入市场。新兴的高科技会在疫情器件利用自己的新技术开发一些测试试剂盒,例如sharlock技术,可能可以用来补充以上传统测试的短板,比如依赖大型仪器,或者操作复杂等,由于是新技术,指控方面可能会比较复杂,如果之前没有产品进入市场的话,将需要很多临床样本的测试来对其试剂盒的质量进行验证。

除了核酸检测,一些高科技公司也会在病原测序方面进行技术开发,比如二代高通量测序,纳米孔测序等,主要用于科学发现,理解新冠病毒的毒力,传染性,对病原的变异进行跟踪等,这类产品可能不会进入临床检测市场,使用者可能主要是学术界以及医学研究机构。第三方检验机构在国外也非常的盛行,例如在美国,以上开发出的试剂盒,一部分进入医院使用,一方面会被第三方检验机构消化掉了,因为相对的技术门槛比较低,也不排除在早期没有大量成品试剂盒的时候,第三方检测机构也会开发自己的测试试剂,即临床实验室自建项目(LDT)。

对于国外的各大学、基金会的检测试剂的开发,我的理解是研究机构出技术,基金会出资金,主要还是做前期的技术验证,而且倾向于新技术的开发,而开发后期通常也会跟以上的企业合作进行商业化。比如Broad Institute的华人科学家张锋教授开发的sharlock技术,已经在跟赛沛合作开发新冠检测的产品。这跟国内的情形也是一样的。

2、早在1月21日,中国就已向世界公布新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列,为各国开发检测试剂提供了科技支撑。但目前看来,某些国家在检测试剂的生产和使用方面依然面临诸多挑战,请问您认为出现这些问题的原因是什么?

王建斌:主要问题包括:1. 疾控部门早期不放权,这在各个国家都出现过;2. 试剂盒储备量不足,这个主要是国外出现的问题;3. 试剂盒质量不过关;4. 检测人员技术水平和经验不足。

3、中国为什么能快速生产大量的检测试剂,并且迅速投入使用?中国在增强新冠肺炎检测能力方面有没有什么经验与智慧可以分享给国际社会?

王建斌:核酸检测需要的试剂主要包括3部分。1. 核酸提取试剂盒;2. 酶及相关配套扩增试剂;3. 引物和探针。其中1和2都属于通用试剂,只有3是针对新冠病毒的。

我国在核酸检测领域市场化较早,有大量第三方机构针对各类疾病从事相关临床和基础研究服务,因此上述1和2试剂平时的使用量很大,有大量储备。核酸检测所需要引物和探针的工业化合成早已成熟,任何有经验的实验室可以在1周之内完成2-3轮设计、制备和测试。确定序列之后,有几十上百家企业可以在一天之内完成上万份检测所需引物和探针的合成。

相比之下,国外在临床检验方面的管理和市场经营方式与国内不同,导致相应检测机构数量和业务量较少,试剂储备不足。因此,中国并不是快速生成了大量检测试剂,而是平时储备了大量检测试剂。

这里需要指出的是,国外同样有能力在1周之内完成2-3轮引物和探针的设计、制备和测试,再在一天之内完成上万份检测所需引物和探针的合成,只是他们缺少其他试剂。目前美国个别日常做核酸检测的实验室,都在开展新冠病毒检测,所用试剂都是依靠平时的储备。

除了上述情况以外,我们可以和国际社会分享的更多是教训而不是智慧。我们在试剂方面的参差不齐,疫情早期有80多家企业申请核酸检测试剂盒临床资质,但实际的效果大多不理想。这背后有很多原因:上述核酸检测试剂平时大多是针对人类自身各项疾病,很少有厂商针对病毒核酸检测做过优化,因此检测试剂的试剂使用效果不佳;我国日常核酸检测主要由市场化机构负责,医院的检验科平时主要从事生化和免疫检测。这期疫情期间,检测主要由医院医生完成,经验更加丰富的第三方机构拿不到样品,结果出现医生超负荷工作。

4、目前国外生产的核酸检测试剂盒需要12-24小时,甚至72小时的流转时间才能完成采样到出结果的全过程,请问有什么办法可以加快核酸试剂检测的效率?

王建斌:目前,全世界使用的检测方法都是相同的。我国之所以速度快,不是因为我们的试剂盒有什么特殊,而是因为我们的检测就在医院进行,而且医生24小时拼命工作。

国外由于各种历史原因,医院基本不负责检测,需要将样品运输到专门的检测机构,而运输需要耗费时间。此外,国外工作人员的工作没有我们拼命,到点就下班。

其实,我国也不是所有地方都可以做到快速检测。病毒核酸提取需要在P3或者P2+生物安全实验室进行,即使是很多新冠定点医院也不具备上述条件。因此同样存在相应的样品运输问题。我国这次出动了3辆车载移动P3实验室,他们在核酸检测方面发挥了巨大作用。此外,CDC需要对各医院检测阳性的样品进行复检,这也需要时间。

简单总结一下。之前网络上针对中国赠送日本核酸检测试剂征集与“风月同天”匹配的口号,结果高票结果中出现“多测几次”。这从一个侧面反映了我国新冠核酸检测的真实状况。平时的试剂储备让我们在供给方面获得了优势,但是其他技术和操作经验的稍有不足,使得试剂供给优势无法发挥。只有在平时做好全面的技术储备,关键时刻才能堪大用。

王凤枝 本文来源:态℃ 责任编辑:王凤枝_NT2541
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