211service.com
USA har redan tekniken för att testa miljontals människor om dagen
Drive-thru-testning för coronaviruset i Los Angeles den 13 april 2020. Kevin Winter/Getty Images
Det råder bred enighet om att det enda sättet att säkert återuppta ekonomin är genom en massiv ökning av tester. USA behöver testa miljontals människor per dag för att effektivt spåra och sedan begränsa covid-19-pandemin.
Det här är en stor order. Landet testade bara runt 210 000 personer per dag förra veckan , och takten ökar inte tillräckligt snabbt för att snabbt nå miljoner.
Brådskan att göra bättre är överväldigande tvåpartisk, med den senaste lagstiftningen som lägger till 25 miljarder dollar för testning för några dagar sedan. Farhågorna växer dock för att tester kanske inte skalas i tid för att göra skillnad. Som senatorerna Lamar Alexander och Roy Blunt skrev förra veckan , Vi har pratat med experter över hela regeringen och den privata sektorn för att hitta någon som tror att nuvarande teknologi kan producera tiotals miljoner tester som är nödvändiga för att lägga detta virus bakom oss. Tyvärr har vi ännu inte hittat någon som kan göra det.
Vi tror att det går att göra. Det vetenskapliga samfundet har idag den tekniska förmågan att testa alla som behöver det och göra det möjligt för människor att komma tillbaka till arbetet på ett säkert sätt.
För att vara tydlig - senatorerna har rätt i att det inte är tillräckligt att bara skala upp nuvarande praxis för covid-testning. Men med lite innovation, USA burk möta behovet utan att uppfinna helt ny teknik. Den nödvändiga skalan kan uppnås genom att använda frukterna av det senaste decenniets innovation inom biologi, inklusive de svindlande framstegen inom DNA-sekvensering, genteknik, industriell automation och avancerad beräkning.
Vi talar av erfarenhet. Vi har arbetat med och hjälpt till att skapa många av dessa teknologier inom akademi och industri. Att skala dem för omfattande testning kommer att kräva investeringar, infrastruktur och beslutsamhet, men inget tekniskt eller logistiskt omöjligt.
Tester för massscreening kan ha andra krav och egenskaper än de tester som körs i kliniska labb idag och som är godkända av Food and Drug Administration. Så hur kan en lösning se ut?
Det måste vara skalbart, vilket innebär tiotals eller hundratusentals tester per dag per anläggning, eller tester hemma. Det måste vara känsligt för tidiga stadier av infektion, upptäcka själva viruset snarare än immunitet mot det. Och det måste vara mindre bundet av sjukförsäkring och regulatoriska begränsningar, för att möjliggöra snabba och breda tester, kontaktspårning och isolering. Dessa skillnader innebär inte lägre standarder. I själva verket kommer screening i denna skala att kräva stränga krav på säkerhet, noggrannhet och tillförlitlighet.
Livsvetenskapssamfundet antar utmaningen. Vi återanvänder våra labb för att utveckla nya centraliserade och hemmametoder som löser flaskhalsarna som hindrar testning från att nå global skala. Denna gemenskap rör sig snabbt, med gemensamma syften och ett engagemang för öppet samarbete. Som ett resultat av dessa ansträngningar dyker flera lovande vägar upp.
Vissa förlitar sig på DNA-sekvenseringsverktyg som har förbättrats miljonfalt sedan slutförandet av Human Genome Project för nästan 20 år sedan. Inte bara kan dessa verktyg nu läsa biljoner baspar av mänskligt DNA varje dag, utan de kan lätt återanvändas för att testa förekomsten av coronavirus i massskala, med hjälp av instrument som redan finns över hela landet. Vissa metoder, som SHERLOCK och UPPTÄCKA, DETEKTERA , använd CRISPR DNA- och RNA-igenkänningsverktyg för att möjliggöra snabba, distribuerade tester på läkarmottagningar och på andra platser. Andra ansträngningar är att ta bort kritiska flaskhalsar, såsom provrening, för att göra de befintliga metoderna mer skalbara.
Det finns ytterligare möjligheter, och USA behöver satsa på flera av dem samtidigt. Vissa av dessa satsningar kan misslyckas, men ögonblickets svårighetsgrad kräver att vi försöker. Chansen är stor att vi kommer att behöva mer än en av dem.
Lika viktigt som själva diagnostiktekniken är behovet av att underblåsa innovation i alla skeden av testprocessen, inklusive provinsamling, reglering, logistik, tillverkning, distribution, uppskalning, datainfrastruktur och fakturering. Dessa är lösbara problem. Lösningarna kan ibland skilja sig från nuvarande kliniska testkonventioner, men dessa är inte konventionella tider.
Kanske kan bomullspinnar eller saliv användas för insamling snarare än traditionella nasofaryngeala pinnar, som är en kritisk bristvara. Kanske behöver massscreeningstester inte ha den testade personens namn och datum på varje insamlingsrör utan kan istället innehålla en streckkod som du tar en bild av med din telefon. Kanske kan dessa tester utföras själv hemma eller på jobbet snarare än att utföras av utbildad personal i klinisk miljö. Kanske kan prover från lågrisk, asymtomatiska personer slås samman för initial testning och ytterligare screenas endast i händelse av ett positivt resultat. Detta skulle göra det möjligt för många fler prover att analyseras på en gång.
Statliga eller federala tillsynsmyndigheter skulle lättare kunna göra dessa justeringar av konventionella metoder om de var villiga att behandla massscreening för att få människor tillbaka till arbetet på ett annat sätt än de tester som används i kliniska miljöer. Dessutom kommer massscreeningsinsatser att kräva okonventionella partnerskap med privata företag, ideella organisationer, universitet och statliga myndigheter för att stödja logistik-, insamlings-, tillverknings-, uppskalnings- och datainfrastrukturen för att göra ett sådant system möjligt. Allt detta kan göras, och en del av det börjar redan göras — men vi får inte tappa hoppet.
Förenta staternas kapacitet inom biovetenskap och informationsteknologi är oöverträffad i världen. Tiden är nu att snabbt bygga ett massivt skalat screeningprogram som kommer att rädda liv samtidigt som vi kan öppna vår ekonomi igen och hålla den öppen. Detta kan göras, men det kommer att kräva brådska och beslutsamhet att göra flera, samtidiga satsningar på infrastruktur, reglering och teknik, samt samarbete för att få ihop allt.
Vi har enats tidigare för att möta mycket större utmaningar som nation, och vi kan göra det igen.
Sri TILL osuri är medgrundare och VD för Octant och docent vid institutionen för kemi och biokemi vid UCLA. Feng Zhang är James och Patricia Poitras professor i neurovetenskap vid MIT. s McGovern Institute, en kärnmedlem i Broad Institute, en utredare vid Howard Hughes Medical Institute och en av grundarna av Sherlock Biosciences. Jason Kelly är medgrundare och VD för Ginkgo Bioworks. Jay Shendure är utredare vid Howard Hughes Medical Institute vid University of Washington School of Medicine och vetenskaplig chef för Brotman Baty Institute.