Gli Stati Uniti hanno già la tecnologia per testare milioni di persone al giorno

Test drive-thru per il coronavirus a Los Angeles il 13 aprile 2020. Kevin Winter/Getty Images

C'è un ampio consenso sul fatto che l'unico modo per riaprire in sicurezza l'economia sia attraverso un massiccio aumento dei test. Gli Stati Uniti devono testare milioni di persone al giorno per monitorare efficacemente e quindi contenere la pandemia di covid-19.

Questo è un compito arduo. Paese testato solo circa 210.000 persone al giorno la scorsa settimana e il ritmo non sta aumentando abbastanza velocemente da arrivare rapidamente a milioni.

L'urgenza di fare meglio è prevalentemente bipartisan, con l'aggiunta della legislazione più recente 25 miliardi di dollari per i test pochi giorni fa. Tuttavia, crescono i timori che i test potrebbero non scalare in tempo per fare la differenza. Come i senatori Lamar Alexander e Roy Blunt ha scritto la scorsa settimana , Abbiamo parlato con esperti del governo e del settore privato per trovare chiunque creda che la tecnologia attuale possa produrre le decine di milioni di test necessari per lasciarci alle spalle questo virus. Sfortunatamente, non abbiamo ancora trovato nessuno che lo faccia.

Crediamo che si possa fare. La comunità scientifica ha oggi le capacità tecnologiche per testare tutti coloro che ne hanno bisogno e consentire alle persone di tornare al lavoro in sicurezza.

Per essere chiari, i senatori hanno ragione sul fatto che il semplice aumento delle pratiche attuali per i test covid non è sufficiente. Tuttavia, con un po' di innovazione, gli Stati Uniti potere soddisfare il bisogno senza inventare tecnologie completamente nuove. La scala necessaria può essere raggiunta sfruttando i frutti dell'ultimo decennio di innovazione in biologia, compresi i vertiginosi progressi nel sequenziamento del DNA, nell'ingegneria genetica, nell'automazione industriale e nel calcolo avanzato.

Parliamo per esperienza. Abbiamo lavorato e contribuito a generare molte di queste tecnologie nel mondo accademico e industriale. Ridimensionarli per test diffusi richiederà investimenti, infrastrutture e determinazione, ma nulla di tecnologicamente o logisticamente irrealizzabile.

I test per lo screening di massa possono avere requisiti e caratteristiche diversi dai test eseguiti nei laboratori clinici oggi approvati dalla Food and Drug Administration. Allora, come potrebbe essere una soluzione?

Deve essere scalabile, vale a dire decine o centinaia di migliaia di test al giorno per struttura o test a domicilio. Deve essere sensibile alle prime fasi dell'infezione, rilevando il virus reale piuttosto che l'immunità ad esso. E deve essere meno vincolato dall'assicurazione sanitaria e dai vincoli normativi, per consentire test rapidi e ampi, tracciamento dei contatti e isolamento. Queste differenze non significano standard inferiori. In effetti, lo screening su questa scala richiederà severi requisiti di sicurezza, accuratezza e affidabilità.

La comunità delle scienze della vita è all'altezza della sfida. Stiamo riproponendo i nostri laboratori per far avanzare nuovi metodi centralizzati e domestici che risolvono i colli di bottiglia che impediscono ai test di raggiungere una scala globale. Questa comunità si sta muovendo velocemente, con uno scopo condiviso e un impegno per una collaborazione aperta. Come risultato di questi sforzi, stanno emergendo diverse strade promettenti.

Alcuni si affidano a strumenti di sequenziamento del DNA che hanno migliorato di un milione di volte dal completamento del Progetto Genoma Umano quasi 20 anni fa. Non solo questi strumenti ora possono leggere trilioni di coppie di basi di DNA umano ogni giorno, ma possono essere prontamente riutilizzati per testare la presenza del coronavirus su larga scala, utilizzando strumenti già esistenti in tutto il paese. Alcuni metodi, come SHERLOCK e RILEVA , sfruttano gli strumenti di riconoscimento del DNA e dell'RNA CRISPR per consentire test rapidi e distribuiti negli studi medici e in altri siti. Altri sforzi stanno rimuovendo i colli di bottiglia critici, come la purificazione del campione, per rendere gli approcci esistenti più scalabili.

Ci sono ulteriori possibilità e gli Stati Uniti devono scommettere su molte di esse contemporaneamente. Alcune di queste scommesse potrebbero fallire, ma la gravità del momento richiede che ci proviamo. È probabile che avremo bisogno di più di uno di loro.

Importante quanto la stessa tecnologia diagnostica è la necessità di alimentare l'innovazione in tutte le fasi del processo di test, compresa la raccolta dei campioni, la regolamentazione, la logistica, la produzione, la distribuzione, lo scale-up, l'infrastruttura dei dati e la fatturazione. Questi sono problemi risolvibili. Le soluzioni a volte possono differire dalle attuali convenzioni sui test clinici, ma questi non sono tempi convenzionali.

Forse i tamponi di cotone o la saliva possono essere utilizzati per la raccolta piuttosto che i tradizionali tamponi nasofaringei, che scarseggiano in modo critico. Forse i test di screening di massa non devono avere il nome e la data della persona sottoposta a test su ogni provetta, ma potrebbero invece includere un codice a barre a cui scatti una foto con il tuo telefono. Forse questi test possono essere autosomministrati a casa o al lavoro piuttosto che condotti da professionisti qualificati in contesti clinici. Forse i campioni di persone a basso rischio e asintomatiche possono essere raggruppati insieme per i test iniziali e ulteriormente sottoposti a screening solo in caso di risultato positivo. Ciò consentirebbe di analizzare molti più campioni contemporaneamente.

Le agenzie di regolamentazione statali o federali potrebbero apportare questi adeguamenti alle pratiche convenzionali più facilmente se fossero disposte a trattare lo screening di massa per riportare le persone al lavoro in modo diverso dai test utilizzati in ambito clinico. Inoltre, gli sforzi di screening di massa richiederanno partnership non convenzionali con aziende private, organizzazioni non profit, università e agenzie governative per supportare la logistica, la raccolta, la produzione, lo scale-up e l'infrastruttura dei dati per rendere possibile un tale sistema. Tutto questo può essere fatto, e in parte sta già iniziando a essere fatto, ma non dobbiamo perdere la speranza.

Le capacità degli Stati Uniti nelle scienze della vita e nella tecnologia dell'informazione non hanno eguali al mondo. È giunto il momento di costruire rapidamente un programma di screening su vasta scala che salverà vite consentendoci di riaprire la nostra economia e mantenerla aperta. Questo può essere fatto, ma richiederà urgenza e determinazione per fare scommesse multiple e simultanee su infrastruttura, regolamentazione e tecnologia, nonché collaborazione per mettere tutto insieme.

Ci siamo uniti in precedenza per affrontare sfide molto più grandi come nazione e possiamo farlo di nuovo.

Sri A osuri è cofondatore e CEO di Octant e professore associato presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica dell'UCLA. Feng Zhang è James e Patricia Poitras Professore di Neuroscienze al MIT’ S McGovern Institute, membro principale del Broad Institute, investigatore dell'Howard Hughes Medical Institute e cofondatore di Sherlock Biosciences. Jason Kelly è cofondatore e CEO di Ginkgo Bioworks. Jay Shendure è un ricercatore dell'Howard Hughes Medical Institute presso la University of Washington School of Medicine e direttore scientifico del Brotman Baty Institute.

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