与新冠病毒赛跑:科学家们设计了追踪COVID-19的新方法

2020年2月26日讯 /生物谷BIOON /——在一个完美的场景中，单独的COVID-19测试将被广泛且容易地访问。实际上，检测仍然短缺，而且可能的病例数量远远超过检测能力，使该病的流行和发展轨迹难以衡量。
但耶鲁大学的研究人员正在开发创造性的方法来跟踪病毒的传播--通过算法、环境采样、基因组测序以及一种被称为血清学的测量血液中抗体的方法。研究人员希望，这些努力(其中许多仍处于早期阶段)将提供有关病毒传播范围的宝贵信息，并让他们能够估计生活何时可能恢复，就像我们过去所知道的那样。
耶鲁大学医学院实验室医学和免疫生物学助理教授Ellen Foxman博士说："这是一种几个月前从未在人类身上出现过的新病毒，我们正在与之对抗。需要两到三个月时间开发的测试，我们正努力在两到三周内开发出来。"
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Foxman是两个临床实验室副主任--由Marie-Louise Landry博士领导的临床病毒学实验室的，该实验室开发了COVID-19测试，耶鲁纽黑文医院每天使用该测试测试200人；还有临床免疫学实验室，他们正在开发血清学测试。她也是耶鲁COVID-19实验室工作组的成员之一，其他成员还包括Landry、流行病学家Nathan Grubaugh、免疫生物学家Akiko Iwasaki和耶鲁大学公共卫生学院流行病学系主任和教授Albert Ko。
"现在，我们正在奠定基础，建立队列研究，"Ko说。"这是一种全新的病原体。我们需要知道它是如何感染人的，为什么他们会生病，如果他们获得了免疫力，他们是否会再次被感染。"
今年2月，随着美国对该病毒的担忧加剧，耶鲁大学的教授专家被请来预测这种疾病在当地的传播。
耶鲁大学全球健康研究所所长Saad Omer是耶鲁大学校长Peter Salovey的COVID-19咨询小组的成员，他开发了一种算法来评估病毒可能在当地的传播。这项工作帮助大学领导们决定在春季学期期间将课程搬到网上，并制定在家工作的协议。
耶鲁大学医学院全球卫生研究副院长兼医学(传染病)教授Omer和耶鲁大学公共卫生学院流行病学教授Susan Dwight Bliss表示："我们必须弄清楚--这些信息在哪里引发了决策？"
Omer曾在全球范围内研究呼吸系统疾病和疫苗，他根据教员、学生和员工的出行和通勤地点设计了这个算法，并利用它来估计可能在耶鲁社区内的传播。
Omer说："我看到疫情爆发。在回应疫情中，走在潮流的前面是很重要的。"
随着确诊病例的出现，耶鲁大学的环境工程师Jordan Peccia开始研究另一种评估病毒在纽黑文社区传播范围的方法--对当地废水进行环境采样，其中包含了大量病原体和毒素的证据。Peccia说，这种方法甚至被用于揭示一个城市的药物使用信息。
"即使该州没有确诊病例，我们也能在废水中看到这种情况，" 化学与环境工程Thomas E. GoldenJr教授Peccia道。
他和他的团队每天从纽黑文的污水处理场收集样本，将样本转移到实验室中零下80度的冰箱中，提取RNA来测定污水中冠状病毒的浓度。在流行病学家的帮助下，他们将把这些浓度数据与已确诊的COVID-19病例的数量进行比较，从而估算出更广泛的纽黑文人群中实际病例的可能数量。
Peccia说："我们希望利用这些数据来帮助指出我们在疫情中的位置。我们也在尝试寻找一种创新的方法来开发一种疾病在人群中传播的早期预警系统。"他希望他们的工作能持续整个夏天。
"这是一个漫长的游戏，" Omer说。"我们不知道到底有多少人被感染。我们不知道有多少人会患上这种疾病。"
耶鲁大学的研究人员发现，本地的COVID-19病例可以提供病毒传播途径的重要线索。耶鲁大学COVID-19实验室工作组正在利用基因组分析来了解冠状病毒是如何来到纽黑文的。
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Petrone与博士后助理Joseph Fauver共同撰写了一项相关研究。在没有同行评审的情况下发表，以便迅速获得研究结果，研究显示，康涅狄格州早期的9例COVID-19来自国内，而非国外，其中7例来自华盛顿州。
"在一个州不受控制的COVID-19疫情可以在另一个州引发疫情，"Petrone说。"在美国疫情得到控制之前，全国范围内的每次疫情爆发都必须得到控制。"
为了更好地了解有多少人患了COVID-19，包括那些没有症状的人，耶鲁大学的研究人员也在进行基于人群的血清学研究。Foxman的实验室研究人体对感染的反应。她说，从普通人群中抽取血液样本，寻找病毒抗体，可以比现场检查更全面地了解疾病的传播情况。
她和耶鲁大学的其他临床医生和研究人员正在努力开发血清学测试，以测量抗体，并确定这些抗体是否会阻止未来的感染。
Foxman说，这"可以帮助科学家预测疫情何时结束。"（生物谷Bioon.com）
参考资料：
Racing a pandemic： Scientists design new ways of tracking COVID-19（润宝医疗网）