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华邮长文揭秘:CDC实验室污染导致全美新冠检测延迟

据华盛顿邮报报道,据知情科学家和联邦监管机构透露,美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention,简称CDC)的实验室污染问题导致该机构未能迅速研发出新型冠状病毒的检测工具。

科学家们说,CDC生产试剂盒的实验室违反了合理的生产规范,导致用于高灵敏度检测过程的三个测试组件之一受到污染。

交叉污染很有可能是由于化学混合物在实验室空间中被组装到试剂盒中,而实验室也在处理合成新型冠状病毒材料。科学家们还说,这种近距离接触违反了公认的程序,对病毒检测造成了不良影响。

《华盛顿邮报》(The Washington Post)还证实,美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration,简称fda)官员得出的结论是,CDC在制造试剂盒时违反了自己的实验室标准,不合格的做法使试剂盒遭到污染。

专家说,测试中出现问题的部分对检测这种新型冠状病毒并不重要。但根据对联邦政府文件的审查,以及对30多名现任和前任联邦政府科学家及其他知情人士的采访,在出现问题后,CDC官员花了一个多月的时间才移除不必要的实验步骤,加剧了全国性的检测延误。他们中的许多人要求匿名,因为他们没有得到公开评论的授权。

这一说法首次证实了污染物破坏了新冠检测过程,以及CDC未能达到实验室标准。

联邦官员表示,最初的试剂盒的开发和推出是由美国卫生与公众服务部(Department of Health and Human Services)牵头的。

CDC拒绝回答有关试剂盒的问题,也拒绝向参与试验设计或生产的人员提供试剂盒。该CDC发言人本杰明·海恩斯(Benjamin N. Haynes)周五发表声明,承认该机构在试剂盒的制造过程中存在不合格的“质量控制”。

声明说,这些努力“在这种情况下是不够的”。该机构还表示,已经“加强了质量控制,以解决这一问题。”

CDC检测试剂盒的问题可能是“设计问题或制造问题或可能的污染”造成的。

海恩斯还为CDC的工作进行了辩护,称早期的问题最终得到了解决。

海恩斯在声明中说:“截至3月23日,美国50个州、哥伦比亚特区、关岛和波多黎各等地的90多个州和地方公共卫生实验室已经证实,他们成功地使用了检验工具。”

1月下旬,美国疾病控制与预防中心向全国26个公共卫生实验室发送了首批检测盒,部分地方公共卫生实验室发现检测盒的缺陷。据了解情况的人说,在分析从病人身上采集的样本之前,使用试剂盒的26个实验室中有24个出现了假阳性反应。

一位联邦高级科学家说审查了试剂盒的开发和内部测试文件,并得出结论,误报是由CDC的检测盒被污染造成的。专家说,这些检测盒在被运往州卫生实验室之前就受到了污染。

CDC退休的高级微生物学家斯蒂芬·莫尔斯(Stephen a . Morse)说,从波斯特得到的信息来看,污染是误报的原因。

莫尔斯说:“在阴性对照中,除非有污染存在,否则不会有假阳性现象出现。如果出现假阳性反应,那就是污染的迹象。”

Axios在3月初的一篇报道中提出了CDC实验室受到污染的可能性。报道称,“最大的问题是:目前还不清楚CDC位于亚特兰大实验室的污染是否或如何导致了测试的延迟。”

检测的失败使公共卫生实验室无法进行疾病监测,这些监测的目的是在新冠病毒在美国广泛传播之前预测并尽量减少危害。由于美国无法迅速扩大检测,这种影响被放大了。

目前还没有有效的治疗方法或疫苗来预防这种病毒的爆发。在有效的医疗手段出现之前,诊断检测对评估病毒的传播和控制至关重要。

根据FDA的一份声明,FDA对CDC检测试剂盒的检查证明了它的设计是正确的,试剂盒问题是由不合格的生产操作造成的。

美国食品药品监督管理局对《华盛顿邮报》表示,“美国疾病控制与预防中心没有按照自己的方案进行检测。”

FDA拒绝详细说明其调查结果,但知情人士说,问题涉及生产过程中的污染。FDA表示:“这些测试是否有效至关重要,因为错误的检测结果也会导致新冠的传播。”

今年2月底,FDA的一名官员参观了位于亚特兰大的CDC实验室,他建议CDC停止生产这种试剂盒。作为回应,CDC求助于一家外部承包商来制造剩余的套件,这些套件原本是为公共卫生实验室准备的。

病毒学家、前CDC官员、现任德克萨斯州加尔维斯顿国家实验室(Galveston National Laboratory)主任的詹姆斯·勒杜克(James Le Duc)说,“当检测没有成功时,我感到既难过又尴尬。这是疾控中心的一个可怕的污点,对这个国家的影响是毁灭性的。他们没有提供有效的测试”

1月12日,中国政府公布了新型冠状病毒的基因序列。美国疾病控制与预防中心的科学家们需要这个基因序列来设计一个检测冠状病毒感染的试剂盒。

CDC的官员将设计测试工具的责任交给了该中心的病毒性疾病部门,该部门的使命是“预防疾病和死亡”。

知情人士说,设计工作是由斯蒂芬•林德斯特伦(Stephen Lindstrom)牵头的。林德斯特伦是一位颇有成就的呼吸道病毒专家,也是早些时候美国疾病控制与预防中心(CDC)进行的七项流感病毒测试的共同发明人。科学家们告诉《华盛顿邮报》,林德斯特伦负责设计而不是制造试剂盒。

这种试剂盒有两种成分,主要针对病毒基因组的不同区域。然而,美国疾病控制与预防中心还为该工具包配备了第三部分,即泛冠状病毒部分。这一发现是为了确定更广泛的冠状病毒毒株。在世界卫生组织的赞助下,国外正在开发的测试不包括这个额外的功能。

有了额外的测试成分,CDC的科学家们可能希望提高试剂盒在区分新冠病毒和其他冠状病毒毒株方面的可靠性。

许多专家说,疾病控制与预防中心额外的检测成分对检测这种新型冠状病毒来说不是必需的,而且当检测速度至关重要时,它会使检测变得复杂。

“疾控中心要么不知道他们在制造一场危机,要么他们应该更快地停止,”北亚利桑那大学(Northern Arizona University)遗传学家保罗·凯姆(Paul Keim)说,他所在的机构正在检测这种病毒。“他们没有提供一个有效的测试。”

CDC的官员选择在公司内部生产检测设备,而不是由外部承包商生产。CDC拥有经验丰富的微生物学家和技术人员,该部门下属实验室已经成功地为其他病原体制作了测试包。生产可靠的测试套件需要严格的质量控制。

这些试剂盒是在一个专注于疾病研究的专业实验室开发的,并在美国疾病控制与预防中心的生物技术核心设施分部组装。

1月17日,CDC国家免疫和呼吸疾病中心(National Center for and Respiratory Diseases)主任梅索尼埃(Nancy Messonnier)在新闻发布会上说,在中国公布基因序列的5天后,日本和泰国的相关机构已经开始使用DNA检测来检测新型冠状病毒病例。

她补充说:“我们疾控中心现在也有能力做到这一点,但我们正在研究一种更具体的诊断方法。”

梅索尼埃显然指的是美国疾病控制与预防中心在其测试套件中设计的额外的泛冠状病毒成分。

在日本和泰国使用的测试是由世界卫生组织开发的,没有第三种成分。越来越多的国家正在使用类似的新冠检验盒。

1月21日,梅索尼耶宣布,几天前,疾病控制与预防中心已经“确定开发”了它的检测方法,并使用它来确认美国的第一例新冠病例,这是一名来自武汉地区的华盛顿州男子。

她对记者表示:“未来几周,我们预计将与国内外合作伙伴共享这些测试。”

在成功诊断出第一个美国病人后,疾病控制与预防中心的技术人员开始了第二阶段的开发,制造一批将送往26个公共卫生实验室的套件。

据一位了解情况的科学家说,正是在这个阶段,用于试剂盒的化学物质受到了污染。他说,“第一批检验盒没有发现任何问题,他们对第二批使用了相同的(基因)序列……他们生产的第二批产品最终受到交叉污染。”

在1月中旬,CDC把这些检验盒分发给了分布在全国各地的20多个公共卫生实验室。按照设计,试剂盒要求实验室使用一种高灵敏度的分子技术,即聚合酶链式反应(PCR)。

这项测试依赖于一个多步骤的方案,医务人员要用棉签从一个人的鼻腔或咽喉处收集粘液样本,样本放在密封容器内然后送到实验室。

在实验室里,核酸从样本中提取出来,与各种化学试剂溶液一起放入一个小试管,其中包括一种酶,它可以将病毒RNA转化成DNA。

一旦DNA被制造出来,部分溶液被转移到微小的塑料杯中,其中含有额外的试剂,以帮助检测病毒是否存在。这些杯子被放入PCR仪中,该过程旨在复制和扩增冠状病毒基因组的目标区域。如果病毒在原始样本中存在,就会释放出一种可检测到的荧光染料。

CDC为每个检测盒的三个组件提供了大部分必要的材料。但是当这些设备开始使用试剂盒来分析阴性对照样本时,这些测试错误地发出了新型冠状病毒存在的信号。

有经验的科学家指出了几种可能性,包括对一个封闭区域的消毒不足,在那里技术人员可能使用了合成的新型冠状病毒材料。对可重复使用的实验室设备的不当处理也会污染试剂。

这名资深科学家和其他人说,广泛存在的误报指向了一个核心污染源——疾病控制和预防中心的试剂盒的制造和组装。

熟悉试剂盒测试时情况的人士也表示,污染水平似乎很低。例如,他们说,错误的信号是在分子测试进行了34到36次之后才出现的。检测通常在25到30个循环中进行,在这个循环中,所有的测试成分都在160到204度之间加热、冷却和再加热。

“在已知的阴性样本中,三个(片段)中的两个是阴性的,但第三个片段有阳性反应,”一个州立实验室的监督科学家说,该实验室的泛冠状病毒片段出现了假阳性结果。

知情人士说,在CDC组装试剂盒的实验室里,即使是一点点类似冠状病毒的物质也可能导致了污染。

他和其他科学家说,在疾病控制和预防中心分发试剂盒之前,严格的验证和记录应该就已经发现了污染。

CDC的实验室标准是基于联邦临床实验室改进修正案。这些协议旨在捕获制造过程中的错误,建立纠正措施,并确保科学家对他们的工作保持详尽的记录。

“我的问题是CDC的监督在哪里?”一位前疾控中心实验室主任说。“一个称职的实验室不会有这个问题。我真不明白这些试剂盒怎么制造出来的,怎么没发现问题。”

在2月12日的新闻发布会上,梅索尼耶提到了困扰公共卫生实验室的未指明的“问题”。当时,大多数美国诊所和医院仍然无法检测新型冠状病毒。

梅索尼耶在接受记者电话采访时表示:“一些州发现了一些不确定的实验室结果。”

她说,疾控中心的目标是确保“实验室的结果是正确的。我们有多层次的质量控制来检测类似的问题。”“我们正在调查所有这些问题,以了解哪里出了问题,并防止同样的事情在未来发生。”

在公共卫生实验室,官员们努力找出问题所在。一些实验室认为,在没有第三个组件的情况下,测试也能工作。但是根据CDC的紧急指示,卫生官员不得不按照测试的设计使用该测试。

根据CDC的数据,截至2月23日,感染该病毒的美国人已攀升至53人,遍及六个州。

2月末,负责监管医疗诊断设备的FDA高级官员蒂莫西·斯坦泽尔(Timothy Stenzel)前往亚特兰大,与CDC的科学家会面,并亲自参观了开发和组装试剂盒的实验室区域。

据FDA称,根据CDC提供的信息,斯坦泽尔无法确定试剂盒是否因为“设计或制造问题”而失效。随着检测需求的激增,一些州和地方实验室开始使用最初的试剂盒来分析从病人身上提取的样本,条件是检测结果要经过疾控中心的进一步检测。

根据对FDA的采访和书面回复,斯坦泽尔将评估CDC是否适合继续在机构内部进行新型冠状病毒测试。他还将评估该机构是否应该被允许制造和分发更多的测试套件。

斯坦泽尔于2018年8月被聘为FDA体外诊断和放射卫生办公室主任,曾接受过内科医生和微生物和免疫学博士的培训。他在杜克大学(Duke University)建立了一个分子诊断实验室,在担任行业高管的15年里,他帮助开发了数十种复杂的检测方法,包括一种FDA批准的胰腺癌检测方法。

根据FDA的说法,在他访问亚特兰大期间,斯坦泽尔确定新型冠状病毒测试的问题是由CDC的制造造成的,而不是设计造成的。检测试剂盒的缺陷可归因于FDA所称的“制造问题”。

斯坦泽尔建议CDC官员停止生产这种试剂盒。

FDA表示,斯坦泽尔与疾控中心合作,促进了试剂盒的生产和质量管控,试剂盒最终由总部位于爱荷华州的综合DNA技术公司(Integrated DNA Technologies)制造。斯坦泽尔还与疾病预防控制中心合作,“加速向公共卫生和商业实验室分发测试包”。

FDA表示,“由IDT生产的测试已经分发,没有遇到任何问题,因此支持这样的结论”,即CDC的生产失误导致了最初的试剂盒检验失败。

2月28日,也就是中国分发病毒基因序列的47天后,梅索尼耶宣布“实验室可以开始使用现有的CDC检测工具进行检测”。

在新闻发布会上,梅索尼耶还表示,疾控中心“确定了试剂盒第三个组成部分是导致不确定结果的原因,可以在不影响准确性的情况下排除第三个部分检测。”

梅索尼耶对FDA建议CDC停止生产内部测试套件一事只字不提。

梅索尼耶说:“我们正在尽快将CDC的检测包送到州和地方公共卫生当局。到目前为止,我们的策略基本上是成功的。”

那一周,疾控中心报告说,全国有1007人接受了检测。相比之下,全世界已经进行了超过42万次的测试。

第二天,也就是2月29日,美国疾病控制与预防中心宣布了美国首例死于该病毒的病例,患者是华盛顿州一名50多岁的男子。

3月2日,美国食品和药物管理局批准了最新的由DNA技术公司组装的试剂盒的发布。疾控中心的官员一直对试剂盒的问题守口如瓶。

在3月3日的新闻发布会上,梅索尼埃被问及可能的污染问题。“污染是一个可能的解释,但还有其他的原因,”她说。“我真的不能对正在进行的调查发表评论。”

在3月11日的国会听证会上众议院监督和改革委员会主席卡罗琳·马洛尼表示,“川普政府对新型冠状病毒的检测严重不足,如果你不检测,你就不知道有多少人被感染。”

CDC主任罗伯特·雷德菲尔德在证词中概括地描述了试剂盒失败的原因,”第三个套件没有按照我们希望的方式运行,原因要么是试剂盒被污染,要么是不明的生物因素导致了测试材料的故障。”

审查了内部测试数据的联邦科学家表示,试剂盒放大了本应无DNA阴性对照样本中的核酸。他说,这种放大模式只可能是由污染造成的,而不是由其他设计或制造缺陷造成的。

当委员会成员问及污染问题时,雷德菲尔德说:“目前正在对此进行调查,我想我还是不说为好。”

记者无法联系到梅索尼埃和雷德菲尔德置评。

内布拉斯加大学医学中心(University of Nebraska Medical Center)的医生詹姆斯·劳勒(James Lawler)说,“CDC在明知检测结果不佳的情况下,不断加大试验的力度,这确实让我们很难堪。”

FBI在2001年调查炭疽病毒事件的负责人凯姆指出,尽管额外的检测片段显然是为了帮助区分新冠病毒和其他冠状病毒,但这并不是必需。因为新冠病毒有一个独特的基因序列。

凯姆说,在已知的冠状病毒中,新冠病毒基因最接近的是SARS。虽然SARS和新冠病毒在用PCR分子检测的放大能力进行分析时有85%是相同的,但这一差距是不容置疑的。

凯姆表示,“15%的聚合酶链式反应是一个巨大的差异。由于新冠病毒有一个独特的基因序列,开发一种检验方法其实并不难。”

本文由【芝加哥生活网】整理编辑,原文转自美国中文网,若有侵权敬请联系我们;图片取自网络,版权属于原作者。转载请注明出处!

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