《扎实的项目管理帮助一个实验室快速掌握了COVID-19》

  • 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:2020-09-01
  • 3月11日上午,COVID-19在波士顿地区蔓延,布罗德研究所(Broad Institute)的员工被建议从第二天开始尽可能在家工作,我在布罗德的电梯里碰到了一位老朋友。我第一次见到Bronwyn MacInnis是在Broad的传染病基因组中心(GCID)担任项目经理时,后来我搬到Stanley精神病研究中心领导该中心的项目管理团队。

    Bronwyn是病原体基因组监测主任,他与Pardis Sabeti密切合作,Pardis Sabeti是Broad研究所的成员,也是哈佛大学和哈佛大学公共卫生学院的教授,他们一起研究病原体的基因组学以及它们如何传播。Sabeti实验室最出名的是2014年西非埃博拉疫情、2016年寨卡疫情和马萨诸塞州腮腺炎疫情期间的基因组监测工作。现在,中国正加紧应对COVID-19疫情。

    随着电梯加速到六楼,Bronwyn迅速转述说,实验室正在支持波士顿和西非医院和公共卫生实验室的同事建立诊断测试和基于病毒序列的跟踪,以了解病毒是如何传播的。布隆温说,事态正以惊人的速度发展。然后电梯门开了,她冲去开会。

    在接下来的几天里,我开始在家工作,我发现我和其他人在斯坦利中心管理的全球人类精神基因组学项目的日常工作稍微慢了下来。我记得我和Bronwyn的简短谈话,所以我给她发了邮件,提供运营和项目管理方面的帮助。随着疫情在波士顿迅速蔓延,Sabeti实验室显然需要某些流程和结构,以有效和高效地管理快速测序和分析数百种病毒基因组的复杂性。这是我和我的团队知道如何做的事情,他们中的大多数人都获得了项目管理专业人员(PMPs)的认证。

    雄心勃勃而又复杂的科学努力,比如萨贝提实验室正在着手的这项工作,需要科学与管理的牢固融合,以确保工作中的每一步都经过精心设计并有效执行,同时有效利用资源。

    在认识到项目管理在研究中的价值后,Broad学院在过去的五年中,一直在其项目经理的职业发展方面进行投资,包括PMP认证:这些员工在科学上是精明的,他们配备了从行业中学习到的正式项目管理工具包。The Broad已经建立了一个由60多名科学项目经理组成的团队,支持整个研究所的各种研究实验室。

    Bronwyn热情地接受了我的帮助,她、Pardis和我很快开始工作,制定他们的计划,我们每个人都知道我们才刚刚开始意识到未来的事情有多么重要。我们开始为工作奠定基础,使我们对COVID-19病毒在波士顿地区的传播有了新的认识。

    团队科学行动

    每一个重大的科学挑战都可以通过分解成许多小的工作来解决。在项目管理术语中,我们称之为工作分解结构。每个与SARS-CoV-2诊断和监测相关的工作分解结构都需要一个所有者来支持它,并在与团队其他成员协同工作的同时实现具体目标。我知道更多的项目经理可以帮上忙。

    当我问我的斯坦利中心项目经理——一个有凝聚力的团队具有互补技能——如果他们愿意深入了解病毒的世界,许多同意更加渴望和兴奋能够把他们的技术技能,在大流行应对工作,并帮助广大社区。

    Sabeti实验室手头的业务——建立伙伴关系,从合作医院或公共卫生机构获得用于研究的SARS-CoV-2样本,修改或创建机构审查委员会(IRB)方案;开发和测试新的诊断和测序方案;采购资金和试剂;分析和共享数据——这是一个不小的成就。它涉及大量人员和过程的协调,而没有冗长的启动阶段或面对面的会议。所有人员,包括研究助理,都必须迅速改变方向,迅速适应敏捷的工作生活,在斯坦利中心经理的支持下,项目经理们全身心地投入工作。

    卡洛琳·库西克(Caroline Cusick)在搬到斯坦利中心之前,也曾在GCID和Broad的基因组平台工作,她为新的样本跟踪需求带来了专业知识,以管理输入的样本板。她创建了一个连接到电子笔记本系统的新系统,这样实验室成员就可以很容易地监控在分析管道中移动的一批批样品。曾在基因组平台工作过的凯特琳·弗劳尔斯(Katelyn Flowers),促进了样本跟踪和步行测序需求。Felecia Cerrato全身心投入到CARMEN的管理中,CARMEN是一种用于病原体检测的诊断技术,为实验室快速扩大监测的样本处理做准备。安娜·诺伊曼(Anna Neumann)接手了许多合规工作,包括修改关键的法律和IRB文件,使病毒测序和监测工作能够以安全和道德的方式向前推进。为整个团队建立并运行动态会议结构,每天使用Trello和Smartsheet等工具检查行政和科学策略,持续跟踪和监控进度。与来自布罗德数据科学平台、基因组学平台、研究课题保护办公室和战略伙伴关系与联盟办公室的成员一起工作,我们共同探索了这一不断发展的领域。

    从一开始就很明显,在开始和计划阶段,早上的签入会议是至关重要的,可以分析出可用性、实力和每个团队成员的兴趣,以及如何将他们部署到特定的功能上。实验室成员和项目经理在一个虚拟的项目Trello板上工作,将所有的组件分解成子任务。每个子任务都有一个或多个所有者,他们被调用来在签入会议中提供更新,以跟踪进度。实验室人员被协调成两个轮班小组,以遵守COVID-19安全指南,最大限度地完成手头的工作。

    随着团队快速进入执行阶段,并且样本开始在管道中移动,管理团队支持出现专门用于特定功能的较小会议小组。每个过程都有一个所有者,他监控和管理工作的质量和时间,并让涉众了解情况。我们落实并分享了长期建议、优化方案和跟踪系统。实验室成员很快意识到有科学头脑的项目经理促进所有活动的好处。

    这些系统和管道导致的快速生成和分析数据来自300多个SARS-CoV-2基因组,6月8月预印本,基于这些数据与更多的病毒序列和更深的了解病毒的传播在马萨诸塞州,以及增强诊断管道。

    Bronwyn说:“在最具挑战性的环境下,这个项目管理团队帮助我们建立了一个生产式的病毒测序和分析流水线,这是无价的。”“他们对社区做出了真正的承诺,不知疲倦地建立了项目和过程管理解决方案,这给了我们扩展工作所需的框架,我们今天仍然依赖它。”

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    • 发布时间:2020-03-31
    • 在2020年3月9日星期一,布罗德研究所的核心成员Deborah Hung与她在布莱根妇女医院(BWH)的同事、临床微生物实验室副主任兼医院分子病毒学诊断学主任Michael Mina进行了紧急交谈。作为布罗德研究所传染病和微生物组项目的联合主任,他是冠状病毒(covid19)大流行医学前线的一名主治传染病和BWH的重症监护医师。当天,该州疑似和确诊的covid19病例已增至41例,到第二天早上,这一数字将增加一倍多,达到92例,这促使州长查理·贝克(Charlie Baker)宣布该州进入紧急状态。第二天,世界卫生组织宣布冠状病毒爆发为全球大流行。 随着该州阳性病例数量的增加,Hung和其他医生对检测SARS-CoV-2病毒的途径有限越来越感到沮丧,这种病毒会导致covid19。在他们的谈话中,布罗德的副成员、哈佛大学公共卫生学院的流行病学助理教授Mina强调,洪迫切需要增加covid19的诊断检测能力。 Hung和Mina立刻想到了Broad的基因组学平台可以提供怎样的帮助。2013年,该平台启动了一项工作,为医疗和临床研究提供高质量、经过验证的临床测序,作为该平台大规模研究测序能力的补充。作为布罗德研究所(Broad Institute)的子公司,临床研究测序平台有限责任公司(CRSP)获得了美国病理学家学院(College of American Pathologists)的clia认证和认证,因此它可以将数据返回给医生用于诊断、患者护理和临床试验。预见到快速数据生成的临床需求的增长,CRSP将其设备设计为高度自动化。 Hung和Mina结合实际情况,意识到先进的设备及其受过clia培训的专业人员可能特别适合帮助满足更多COVID-19测试的迫切需要。 那天晚上,洪打电话给基因组平台的高级主管斯泰西·加布里尔(Stacey Gabriel),询问该平台是否有设备和团队可以帮助加速马萨诸塞州的测试。 在接下来的两周内,基因组学平台与布罗德研究所的团队合作,迅速将这个通过clia认证的实验室转变为布罗德查尔斯街320号大楼内的一个高通量COVID-19测试设施。他们与州官员和当地医院合作,竞相提出解决方案,以帮助提高诊断检测的速度和规模。 虽然大多数广泛的员工转移到远程工作和伤口大多数实验室研究符合公共卫生建议,基因组平台关闭大部分标准生产工作和与广泛的设施,安全,健康和安全团队重新配置CRSP空间在一个周末。他们匆忙地建造新的隔离墙来隔离带有传染性样本的工作,为技术人员购买了新的防护装备,并建立了额外的防护、安全和清洁程序来保证团队成员的安全。 在Gabriel和Mina的领导下,CRSP的科学家们修改了CDC的测试方案,该方案是为实验室设计的,可以在低流量下进行人工操作,这样就可以在实验室的自动液体处理机器上运行。这将使该团队有能力每天处理2000个或更多的样本,增加新英格兰地区实验室的能力,并减少将结果从几天到几个小时的时间。基因组学平台的领导者还设计了一个复杂的人员配备计划,使检测能够全天候进行,并与当地医院和州机构的同事合作,以确保受保护数据在诊所之间的顺利和安全传输。 在与牙买加平原的国家公共卫生实验室进行了一系列的活动和合作之后,新的诊断中心已经开始处理病人样本,以检测是否存在SARS-CoV-2病毒。CRSP测试中心,现在一个国家参考实验室,是一个更大的努力的一部分,包括通过Baker-Polito政府COVID-19响应指挥中心,在该地区建立伙伴关系涵盖政府、学术界和私营部门快速增长的能力测试病人和支持公共卫生工作在持续COVID-19大流行。 加布里尔说:“来自四面八方的支持和志愿者为实现这一目标付出了巨大的努力。”“你真的会有这样一种感觉,那就是全世界都想在这个问题上走到一起,整个社区都表现得很出色。” 迅速开展COVID-19检测的努力涉及了Broad公司的基因组学、设施、环境卫生与安全、法律、采购和信息技术团队等等。“我们从广义上和CRSP实验室的人们那里得到了巨大的贡献。这个平台的研发、自动化和软件团队不知疲倦地工作着,有时甚至通宵工作,以经受住这次考验,”基因组学平台的研究所科学家、转化基因组学高级主任尼尔·列侬(Niall Lennon)说。“我们很幸运,多年前就投资建设了一个临床实验室。我们在监管和测试环境以及大规模操作复杂分子过程方面的经验,让我们能够迅速应对这场危机。” 机器人技术加速了标准协议 基因组学平台可能以其高通量基因组测序能力而闻名,但CDC的COVID-19检测方案并不分析SARS-CoV-2病毒的基因序列。它使用更简单的方法:从鼻拭子中提取少量病毒RNA,通过逆转录酶定量聚合酶链反应(RT-qPCR)扩增和定量,然后使用荧光染料检测,从而确定样本是否含有病毒。 Hung和Mina最初的直觉是对的,他们认为基因组学平台已经实现了自动化,可以加速RNA提取过程。但是CRSP的研究人员从未对病毒样本做过类似的尝试。尽管该团队每周处理数千份人类DNA和RNA样本,但他们还没有大规模使用病毒RNA,因为病毒RNA需要不同的试剂盒和处理方法。考虑到目前的健康危机,他们知道他们必须尽快学习这个新方案。 3月9日晚,Gabriel和Mina讨论了CDC协议的细节。到上午,Gabriel召集了一个由来自基因组平台的技术开发、自动化、监管和合规团队的同事组成的工作组,以及广泛的信息技术和采购团队,来探索他们是否可以扩大CDC的covid19协议,并在CRSP设施中运行它。 与此同时,在与Mina交谈后不到24小时,Hung就获得了布罗德研究所创始主任、总统的Eric Lander和研究所成员、CRSP的医学主任、布罗德研究所成员Heidi Rehm的支持。其他国家的领导人,包括阿维夫·雷格夫(Aviv Regev),他是研究所的核心成员,也是细胞电路项目的联合主管,也对这个计划很感兴趣。 特别工作组在接下来的几天里研究了可能满足需求的测试和自动化协议。基因组学平台总经理希拉·道奇(Sheila Dodge)说:“这项测试的挑战在于,如何从病人的鼻腔拭子中提取出真正的病毒RNA物质进行测试。”“大多数实验室都是手工操作,这要花很多时间,但我们知道,我们的液体处理自动化将使我们能够非常迅速地扩展这项测试。” 到3月13日,星期五,研究小组已经修改了方案,使其在他们的机器人液体处理机器上运行,并开始在qPCR检测试剂盒附带的阳性和阴性对照上进行测试。他们还从布里格姆妇女医院收集的一些病人的样本中检测了RNA,包括一些使用CDC协议被确认为病毒阳性的病人和一些被检测为阴性的病人。这允许团队验证其流程是否有效。 一个安全的地方进行新的测试 这些最初的测试是成功的,但团队还需要修改实验室空间,以保证工作人员的安全。当病人的样本从诊所或国家实验室到达时,它们由一个含有液体的条形码试管组成,这种液体被称为传输介质,其中包含从病人的鼻拭子中脱落的病毒颗粒。机器人液体处理机器将一些传输介质从条形码管转移到一个96孔的测试板上,在这个测试板上进行自动的RNA提取过程。培养基转移步骤必须在生物安全柜中进行,生物安全柜通过通风将污染空气引入过滤系统,而RNA提取步骤则在实验室的通风柜中进行,以起到额外的密封作用。 由于这种病毒的传染性,研究小组想要把原本在开放实验室里的柜子和头罩放在单独的房间里。3月12日(周四)晚上,他们联系了布罗德的设施组。次日清晨,空间规划与设计总监汤姆·格里布尔(Tom Grimble)会见了道奇和基因组学平台的过程操作与开发总监温迪·布罗德(Wendy Brodeur)。三人开始制定一个计划,调整空气流动以确保安全,并建造临时墙,用胶带在地板上勾勒出新的结构。格里布尔给了他的团队3月20日完成新空间的最后期限,并动员了他的几名团队成员来协助。项目经理杰西·吉尔福伊(Jessie Guilfoy)安排将一个未使用的通风柜从布罗德的埃姆斯街75号大楼迅速搬到查尔斯街320号,这是一项艰巨但必要的任务,因为新的通风柜通常需要数月才能制造和交付。 3月13日星期五,布罗德的设施小组成员用胶带封住了一间拟议的隔离室,以便接收和处理患者样本,用于进行COVID-19检测。该项目已于3月18日(周三)竣工。信贷:温迪Brodeur。 整个周末,这个团队都是两班倒,并在3月18日完成了新的测试空间,比他们本来就很紧张的日程提前了。“这绝对不是一个正常的项目,但我们的团队已经习惯了在压力下快速工作,”吉尔福伊说。“每个参与这个项目的人都非常有动力和自豪。” 保护临床数据 Michael Mina继续以他在传染病诊断方面的经验为这项工作提供重要的临床专业知识。Mina与团队和CRSP的医疗主管Heidi Rehm和Steven Harrison密切合作。加布里尔说:“我们非常感谢史蒂文和海蒂与我们一起工作,学习了新的治疗方案和报告要求,让我们准备好返回经临床验证的结果。” 布罗德研究所与波士顿地区的医院和系统有现成的关系,可以方便地与它们进行交互,但CRSP团队必须进行定制,以便更安全地来回发送数据。布罗德研究所(Broad Institute)的软件工程师玛丽莎·费希尔(Marissa Fisher)牵头开发了一种基于云的工具,用于从医院收集患者信息,以便该平台能够跟踪和保护患者信息。 加布里尔和该团队与远大集团的首席信息安全官戴维•伯尼克(David Bernick)密切合作,研究如何在快速处理样本的同时处理敏感的患者数据。他们还聘请了William Hedglon来实现额外的监控功能,以验证数据只有在正确的时间被正确的人访问。William Hedglon是Broad的防御信息安全运营团队的负责人。“我们现有的系统是健壮和安全的,有了这个新的工作流程,我们遵循HIPAA的规定,在CLIA的指导方针下运行,”Hedglon说。 人员拼图 有了现成的工作协议和正在构建的新实验室空间,团队需要重新设计人员配备方法。任何时候都需要大约10个人来充实实验室。道奇公司指定了四个团队,他们将轮流工作,每天工作10小时,中间有3天休息,中间有3天休息。如果一个团队成员在远大集团之外感染了病毒,其他团队的成员就不需要进行自我隔离,因为他们与感染者没有任何互动。 Gabriel、Dodge和其他人最初担心他们没有足够的团队成员日夜不停地运行测试,所以他们在第一周就举行了一次远程会议来评估人们的兴趣。“我的第一个想法是,这是不可能的,”该平台研发团队的流程开发经理米歇尔·西皮乔(Michelle Cipicchio)说。道奇分享了一份电子表格,收集了愿意加入COVID团队的团队成员的名字,在会议期间,文件中填满了愿意处理病毒材料和愿意通宵工作的人的名字。她说:“这太让人难以承受了,我几乎要哭了,因为我以为工作人员会阻止我们完成任务。” Cipicchio家里有两个男孩,一个蹒跚学步的孩子和一个婴儿。在她了解到国家特别寻求与有能力执行高通量测试的组织合作后,这是一个简单的决定。“这对我的家庭和全州其他家庭一样重要,”Capicchio说,他对CRSP的安全预防措施和严格的员工保护计划印象深刻。“在这种状态下,以我们需要的能力进行测试,这对我们个人来说是有好处的。” 团队成员还必须通过clia认证,这意味着他们可以在临床实验室工作,其结果可以由临床医生返回给患者。最初的团队是由基因组学平台上的科学家组成的,他们已经获得了clia认证,还有许多来自其他国家的志愿者。列侬说:“基因组学平台的领导层被那些挺身而出提供帮助的人的无私回应所淹没。”平台负责人已经培训了数十名实验室工作人员进行测试,并准备培训更多人员。 他说:“我们目前处于非常困难和具有挑战性的环境中,但是帮助解决这场危机,尽我们的一份力量的机会对我们来说是一个非常特殊的机会。”“两周后,我们就准备好了。这是非常令人印象深刻的,我们真的为球队感到骄傲。” Scott Sassone和Namrata Sengupta报道。
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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-03-31
    • 阿尔及尔,2020年3月26日–当送往首都阿尔及尔转诊实验室的样本产生阳性结果时,卫生部于2月26日宣布阿尔及利亚首例COVID-19病例,成为第二个确认该病毒的非洲国家。自那时以来,已有数十人感染了该病毒。与几年前不同,现在仅需两个小时即可分析此类样本。除了提高速度,实验室还努力确保测试的完整性–这是阻止COVID-19传播的重要手段。 样本收集,运输和分析是检测病毒的关键步骤。为了有效,必须按照严格的规则收集实验室样品。诊断测试包括从可疑病例的喉咙和鼻子上抽出的拭子-一根长棒,末端有一块棉布或纱布。 “当可疑病例被送往转诊医院并单独隔离时,样品将被送至我们的实验室以确认其是否具有COVID-19。一旦样品到达实验室,就将其记录下来并置于微生物安全站中进行分析”,阿尔及尔巴斯德研究所(IPA)的执行董事Fawzi Derrar博士说。 收集只是过程的开始。后续步骤也至关重要。 “在某些情况下,样品被宣布为不可接受的。例如,只有附有正确的文档,它才有效。”世界卫生组织(WHO)传染病专家Jonas Nsenda Nkongolo博士在3月初在阿尔及尔的快速反应小组培训课程中说。 “正确的文件记录应确保清楚,清楚地表明该人的身份。如果未正确执行此操作,则测试结果将不会分配给正确的人,因此,应采取以下任何措施,例如隔离或护理,将会失真。”他补充说。 小心轻放 IPA正在努力克服其他挑战,包括如何正确处理样品并将其运送到阿尔及尔的实验室。 Derrar博士解释说:“按照共同的标准,为了获得准确的结果,必须非常小心地处理样品。不幸的是,我们遇到了运输材料不当的官员的情况。”障碍。 “同样重要的是,要遵守运输样品的时间框架,尤其是确保在4°C的温度下存储和运输样品,因此要在冷藏冷却器中进行。”如果将其放置在此理想温度之外,它将不再符合标准。还必须正确运输,并且不要将其水平放置或倒置。因此,重要的是将样品放在一个用箭头指示储存方向的架子上,以在整个旅程中将其保持直立。”他说。 “在爆发之前很久,世卫组织已经通过人员培训为我们提供了支持。世卫组织的支持帮助我们取得了更好的成绩,现在我们可以满足因冠状病毒流行而产生的高需求。” “近年来,我们已经制定了统一的程序来接收样品和进行实验室分析。世卫组织为我们提供了足够的实验室设备,诊断测试,运输工具和检测试剂盒。这产生了显着的变化。几年前,尤其是2014年的MERS冠状病毒,我们花了一整天的时间来确认一个病例。使用COVID-19,我们可以在两个小时内得到结果。” Derrar博士解释说,现在只有0.1%的样本无效。自疫情爆发以来,截至2020年3月25日,实验室已收到约3000份样本,其中302份对COVID-19呈阳性反应。 随着冠状病毒流行病在其他地区蔓延,世卫组织已经在加强对非洲国家的支持,特别是通过向IPA等实验室提供大量测试试剂盒来增强其诊断能力。 为了提高诊断COVID-19的能力并克服长距离运送样品带来的障碍,阿尔及利亚其他省份已确定了四个实验室,在IPA实验室的监督下作为转诊实验室。 鉴于其专业知识和当前情况,IPA已成为应对冠状病毒的关键角色,并定期进行咨询并参与决策。 Derrar说:“当我们确认冠状病毒并观察到趋势后,我们的技术建议是立即限制人员流动并结束群众集会,以阻止疾病传播。”