《COVID-19 -解决方案的组成部分》

  • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2020-05-09
  • 理查德·基特尼(Richard Kitney)教授讨论了疫苗,对抗原和抗体的有效测试,对疾病各个阶段的有效诊断以及用于监视人群的应用程序。

    对于我们所有人来说,这仍然是一个奇怪的时刻。当然,在英国,我们目前已被锁定,这一期限已延长至5月7日。英国政府每天发布有关冠状病毒的死亡统计数据-目前每天约800。查看统计数据并进行推断,似乎要把英国带到5月中下旬才能使每天的死亡人数降至100以下。就锁定的放松而言,这将触发阶段性响应。尽管正在进行大量工作,但令人十分沮丧的是,目前我们无法进行湿实验室工作。

    我的经验是,网上工作已经花了很多时间。但是,由于除了短途步行之外我们无法外出,因此可以阅读更多内容。我一直在阅读(再阅读)的一件事是理查德·韦斯特弗勒(Richard Westfall)的出色传记艾萨克·牛顿(Isaac Newton)。 Westfall描述了牛顿在1666年鼠疫之年-剑桥大学关闭期间如何退回到叔叔的农场,伍尔索普庄园,位于林肯郡格兰瑟姆附近。那一年,他进行了许多著名的光学和光实验,并制定了《万有引力定律》。令人惊讶的是,今天有某些相似之处。在1665年和1666年的瘟疫岁月中,伦敦有30,000多人死亡,然而,正如牛顿所证明的那样,科学发现仍在继续。伦敦目前的冠状病毒死亡人数已接近4000,而克服冠状病毒危机的国际科学活动空前。

    现在很明显,该解决方案包含多个组件。其中包括治疗药物,疫苗,有效测试抗原和抗体,有效诊断疾病各个阶段以及监测人群的应用程序。关于疫苗,有一些有希望的发展。例如,牛津大学的萨拉·吉尔伯特(Sarah Gilbert)教授的工作,他希望在本周或下周在最初的人体临床试验中使用疫苗,并有可能在今年秋天大量生产该疫苗。帝国理工学院的罗伯特·沙托克(Robert Shattock)教授正在开发一种基于RNA的疫苗,该疫苗将于今年年底准备就绪。而且,位于波士顿的生物技术公司Moderna的COVID-19疫苗已于3月中旬进入临床试验。在所有这些情况下,建立安全性和有效性将非常重要。一旦成功试验了疫苗,下一个主要问题就是生产足够数量的疫苗。

    在以前的博客中,我曾谈到过加拿大的Medicago公司,该公司使用基于烟草植物的方法来生产疫苗。在《华尔街日报》最近发表的一篇有趣的文章中,Saabira Chaudhuri和Denise Roland也描述了英美烟草公司(BAT)是如何在肯塔基州的生物加工子公司采取类似的策略来生产Medicago的。正如这些作者所指出的那样,英美烟草公司在种植烟草方面有大量的专业知识,烟草种植成本低,而且由于其以农业为基础,有潜力迅速生产大量疫苗。当然,在Medicago的案例中,他们的方法是基于合成体(机器人和自动化的使用将大大提高可靠性和再现性)。

    那么,对抗原和抗体的有效检测又如何呢?合成生物学(工程生物学)能发挥重要作用吗?合成生物学方法的核心是DNA (RNA)测序和合成,这在某些疫苗开发方法中无疑是重要的——例如Robin Shattuck的方法。然而,另外,合成生物学的整个设计、构建、测试和学习(DBTL)方法直接适用于系统生物设计和基于计算机的工作流程。这进而导致了实验室自动化的广泛应用和生物制品的发展。在检测冠状病毒抗原方面,可以认为,使用人体操作人员进行检测可能很慢,可能不可靠,而且容易出错。然而,基于合成生物学的自动化测试的优点是它有潜力变得更加可靠。一个有趣的例子是在我们的中心,伦敦帝国学院的SynbiCITE进行的工作。这是由我的直接同事Paul Freemont教授领导的。已知PCR方法对COVID-19的抗原检测非常敏感。SynbiCITE的方法是基于PCR,使用96孔的方法和Felix机器人。该机器人被编制了一个系统的工作流程,可以根据不同的条件进行优化。帝国理工学院的两家医院(圣玛丽医院和查林十字医院)正在测试这种方法。初步试验结果表明,该方法具有较高的可靠性和较低的误差率。一个机器人每天可以进行大约1000次单独的测试,并且可以连续运行。此外,多个机器人可以使用相同的工作流程并行运行——并且方法是试剂制造商不可知的。在我看来,这种方法的另一个主要优点是可以直接在医院内进行检测和分析,而不需要将样本运送到可能很远的主要中心。

    在我的下一篇博客中,我将回到我清单上的其他项目:额外的抗原和抗体测试方法、疾病不同阶段的有效诊断以及监测人群的应用程序等。

    最后是关于SynbiTECH 2020的介绍。会议定于7月6日和7日在伦敦市中心的QEII会议中心举行。由于冠状病毒封锁,不得不推迟。我高兴地告诉大家,会议将于10月26日至27日在QEII中心举行。我们还计划在7月6日举办为期半天的网络研讨会(虚拟会议),作为10月份主要会议的前奏。

相关报告
  • 《Nature发布预防COVID-19大流行的全球解决方案》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-02-23
    • 2月18日,Nature杂志发表题为“Coronavirus: global solutions to prevent a pandemic”的通讯文章。文章指出,如果要应对COVID-19,必须快速进行研究投资。需要对这种呼吸道疾病的传播、进展和流行病学有更深入的了解;需要知道感染的危险因素,无症状或轻度感染的作用以及“超级传播者”的性质;必须确定疾病的季节性和病毒在炎热潮湿环境中的生存能力,并提高按年龄划分的死亡率的估计。与监测能力、实验室设施和卫生系统较弱的国家有关的研究应优先考虑。在这些地区,疫苗的供应途径不应依靠冷藏,并且应在护理时提供诊断信息。世界卫生组织正在制定此类研究和发展的优先事项。社会科学问题也很重要,其中包括如何向公众传达控制和预防该疾病的选择,以及如何解决误解和恐惧。必须鼓励社区参与和承担责任。
  • 《观点:COVID-19对核工作的影响》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2020-04-29
    • 安全是核工业文化的核心,其好处之一是,考虑工人的健康和福祉已经是首要目标。长期以来,运营、在建或退役的核设施都建立了应急准备程序,并继续顺利运行。主要的变化是,除了运营场所和建筑项目上的必要工人外,所有人都迅速转向了在家工作。这给其他行业带来了同样的挑战,即为人们提供必要的设备、通道和安全,让他们能够在家有效地工作。非必要的项目和工作流程已经放缓或暂停,以尽量减少不必要的社会接触。虽然永久性裁员的数量在短期内是有限的,但仍有相当数量的工人来自被视为非必要的经营和建筑工地,他们目前没有从事通常的工作。 直到现在,核工业还没有走在远程工作实践的前沿,但在最近几周已经迅速适应了。每天,我都在与来自世界各地的业内人士交谈,他们对远程工作的效率感到惊喜。另一个主要的反馈主题是关于效率的。对活动进行评价以确定这些活动是否必要,并审查工作惯例以确保符合社会距离规则,从而大大提高了效率。建筑工地上的工人越来越少,而我们所有人参加的会议数量也大大减少了(尽管我们正在迅速用视频电话取代它们!) 其结果是,整个核工业并没有大规模裁员,而且几乎没有哪个行业能更好地适应新的“社会距离”工作环境,而这种环境将在我们走出这场危机后成为常态。虽然目前的情况是适应和稳定的,但对未来的看法要激进得多。 新的全球前景 各国政府正根据主要科学家的建议,制定COVID-19政策和行动。想象一下,如果我们对气候变化的全球反应是在同样的基础上形成的。科学家们已经对不立即采取行动减缓气候变化的后果发出了响亮的警告。或许,COVID-19危机将标志着一个转折点,科学证据将在多大程度上界定和优先确定政策和行动。我们有机会将从19国集团危机中获得的后见之明的价值应用到气候变化危机中,这场危机的后果可能要严重得多,但其发展速度似乎让我们无法将其视为一场紧急事件。 在经历了第19次能源危机之后,有四个优先事项对各国至关重要——经济复苏、创造就业、能源安全和应对气候变化。核能为这四个优先事项提供了一个解决方案。 创造就业机会以促进经济发展,并以核电站和使用燃料解决方案的形式建设必要的国家基础设施,以支持能源安全和减少碳排放,这将为解决方案做出完美贡献。这一行动还需要一段时间才能逐步扩大到大规模创造就业。 能源政策变化和解锁新核电站的资金来源和使用燃料的设施在短期内会导致一些新的就业机会创造了在未来几年工作现代化和植物扩展,然后在更大的规模在未来5 - 10年新核设施开始建设。这些将是高技能的工作,提供长期项目和长寿命的配套设施,创造有能力的劳动力,将降低未来建设新核电站的成本。 政府和开发商对核能的投资承诺将为整个供应链在建设和制造能力以及技能开发方面的投资提供信号。这将带来更多高价值的工作,尽管供应链将需要看到真正坚定的承诺,给他们投资的信心。 工作保障 对核工业来说,一个能给工人带来长期利益的立即行动是集体为该工业的雇主品牌工作。在工人眼中,工作保障从未如此重要。核工业正在提供长期的职业机会,与尖端技术合作,创造解决气候变化和环境修复的方案。它还把重点放在安全和福利,一个非常合作和支持的工作环境和一个不断增长的灵活的工作文化。这种说法还没有成为主流,但通过适当的沟通可以做到。 创建一支代表核工业服务社区的劳动力队伍是一个核心目标,而像Women in nuclear和EqualEngineers这样的组织正在为支持这一目标而努力。我们越来越重视团队和组织的多样性带来的好处,不仅体现在性别、年龄和种族等特征上,还体现在认知多样性和经验多样性上。还有什么比把不同行业的人聚集到一起更好的方法来促进全球核能劳动力的多样性呢? 如果我们要在2050年之前实现25%的核能发电的和谐目标,并开发有效的使用过的燃料解决方案,那么那些按时、按预算交付项目,或负责复杂设施的安全、高效运行的专人将是必不可少的。我们还看到上世纪90年代世界许多地区核工业停滞的影响,这导致了高级领导职位的连续空缺。这些差距可以通过从该部门以外招聘人员来填补。 复苏 COVID-19危机的短期影响并没有造成重大的永久性失业,并已促使核工业作出一些积极的反应,例如加速向远程和灵活的工作方式过渡,以及在由基本工作人员维持的工作地点提高效率。长期影响很可能是根本性的。各国政府可以得出这样的结论:经济复苏+创造就业机会+能源安全+气候变化行动=对核电站和二手燃料设施的投资。如果核工业能够有效地与未来清洁能源领域的利益相关方进行沟通,以传达现有的职业机会,那么,在解决世界上一些最大挑战的同时,劳动力将会增长并实现多样化。