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应对大流行,为下一次做好准备应对大流行,为下一次做好准备在这个岛上,在这个岛上

这些天,当计算遗传学家Pardis Sabeti吃完早餐时,她知道她的收件箱将塞满笔记、问题和回复,所有这些都需要她立即关注。

她在麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学(Harvard)的实验室正在开发一系列疾病的诊断测试,其中包括COVID-19。这是另一幅画卷,她需要对这种新型疾病的基因序列进行权衡。还有一个酝酿了八年的项目,旨在帮助西非和中非在疾病威胁出现时及时发现,这是一种流行病的早期预警系统,对于外行来说,它具有广泛的先见之明。

然后会议开始。

“我整天都在开会,基本上每天从早上7点一直开到午夜,然后工作到深夜,”萨贝提说,他是文理学院生物和进化生物学教授。“这是一场马拉松。”

自1月初以来,Sabeti每周工作7天,每天工作16到18个小时。Sabeti使用算法来研究遗传学,她最出名的可能是传染病研究和2014年西非埃博拉病毒爆发期间的基因组检测工作。在冠状病毒时代,她已经非常紧迫的项目得到了加强,而冠状病毒本身也引发了新的紧急情况。

目前,她正致力于在波士顿地区建立并扩大COVID-19检测,帮助非洲部分地区的医院开展同样的工作,并对马萨诸塞州患者的病毒样本进行测序。大流行加快了现有项目的进展,比如非洲监测系统和她的实验室与麻省理工学院(MIT)合作开发的一种新的CRISPR诊断测试。

所有这一切的基础是一个单一的、始终如一的目标:帮助世界应对最新的疾病威胁,同时为应对下一个威胁做好准备。

“我们的目标是发现这些微生物检测的方法,实时信息和分享它的连接,并赋予每个演员——从研究人员和临床医生的普通公民,所以它们可以最好的通知和最能反应在爆发的背景下,“Sabeti说,世卫组织还在哈佛大学免疫学和传染病教授T.H.陈公共卫生学院的一个研究所成员广泛,霍华德·休斯研究员。

她从事这种工作已经有一段时间了。在麻省理工学院(MIT)学习生物学之后,1996年,萨贝蒂获得了罗兹奖学金(Rhodes Scholarship),在牛津大学(Oxford University)研究传染病的遗传抗性,她的研究重点是疟疾。在2006年从哈佛医学院毕业之前,她已经开发了一种算法和工具,帮助科学家挖掘与传染病相关区域的人类基因组。在这个过程中,她开始研究拉沙热,这是一种类似埃博拉病毒的出血性疾病。2014年埃博拉疫情在西非爆发时,萨贝蒂是一个团队的成员,该团队诊断出了塞拉利昂的第一批病例,并对病毒的基因构成进行了测序。该小组发现,这种流行病始于从动物到人类的单一传播,然后从那里开始在人与人之间传播。

为此,她被《时代》杂志提名为年度人物,并于2015年初入选《时代》杂志最具影响力的100人名单。她还因其他与基因相关的工作获得了许多奖项,包括史密森学会自然科学创新奖。

“她是这个领域的领导者之一,”哈佛大学公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)的理查德·皮尔森·斯特朗(Richard Pearson Strong)传染病学教授黛安·f·维尔特(Dyann F. Wirth)说。“她是一位杰出的科学家,致力于为最重要的公共卫生问题提供最好的科学研究。”

萨贝蒂1979年出生在德黑兰,她的父母都是逃离伊朗革命的人。如今,她在布罗德管理着一个50人的实验室,专注于研究传染病,监测目前流行的疾病,并密切关注新的疾病。去年12月,当新型冠状病毒突然出现在雷达上时,她的团队注意到了这一点。1月10日,中国科学家公布了该病毒的基因序列后,Sabeti实验室立即采取行动,确保他们的合作伙伴准备好测试这种快速传播的疾病。

“我们订购了试剂,(我们的临床研究员、博士后和实习生经常去那里)把它们带到我们在塞内加尔、塞拉利昂和尼日利亚的现场,”Sabeti说。“一旦开始发生在美国当(疾病控制和预防中心)和(食品和药物管理局)允许医院建立lab-developed测试,我们与埃里克•罗森博格莎拉Turbett,和他们在马萨诸塞州总医院和惊人的团队一起站起来lab-developed测试在临床实验室,然后扩展能力。”

MGH在3月13日推出了它的冠状病毒测试。罗森伯格是MGH临床微生物实验室的主任,也是HMS的病理学教授,他说,这被认为是该州第一家这样做的医院。他说,Sabeti和她实验室的博士后研究员雅各布莱米厄(Jacob Lemieux)帮助医院设计了这项测试,该测试从一个每天能处理20到30个样本的系统,发展到一个每天能处理500到600个样本的系统。

“[Pardis和Lemieux]来到我们的实验室,分享他们关于如何快速建立这种诊断化验的专业知识,”Rosenberg说。“如果没有它们,MGH就不可能开发或扩大测试规模。”

“总的来说,诊断和监测是最基本的,”Sabeti说,他的实验室现在正与其他地区的医院合作,扩大他们的测试规模。“有了测试,你可以隔离,可以阻止它传播,你可以识别出需要治疗的个体。”关键的情境意识是你做任何事都离不开的。”

这就是为什么她和其他几十位专家一样,主张使用更好的早期检测工具和增加检测手段来对抗传染病的传播。这也是为什么她在2月底被任命为马萨诸塞州病原体准备协会诊断工作组的联合领导。

“Pardis Sabeti是一位非常有创造力的医生兼科学家,他建立了快速诊断工具,对监测我们当地大学社区的寨卡、埃博拉、甚至腮腺炎等传染病的爆发至关重要,”该协会的负责人、哈佛医学院院长乔治·q·戴利(George Q. Daley)说。“因此,她是我今年1月第一个给她发电子邮件的人,当时病毒正在武汉肆虐,有成为流行病的危险。”

该联盟的目标是团结该地区的生物医学科学人才,开发更好的诊断方法和治疗方法,并可能开发一种针对COVID-19的疫苗。作为该组织的一部分,Sabeti一直在帮助追踪开发新的诊断方法的参与者,并帮助他们获得所需的东西,比如试剂和样本,以推动他们的工作。

在她自己的实验室里,她的团队刚刚公布了一项基于crispr的新测试,该测试是与麻省理工学院(MIT)的一个团队合作开发的,可以提供当天的结果。该测试使用微流控芯片,可以同时扫描160多种不同的病毒样本,而不是一次扫描一种。它还可以一次执行1000多个测试来寻找单一类型的疾病。研究小组希望有一天这种诊断可以用于快速确定人群中的感染特征。

萨贝提说:“对我们来说,如果要对大流行做出反应,就应该创造出能够非常、非常迅速地站起来的东西,这一点非常重要。”

Sabeti正与马萨诸塞州卫生部和MGH合作,对来自该州COVID-19患者的病毒样本进行排序。我们的目标是弄清楚马萨诸塞州序列所讲述的关于传播模式或病毒如何进化的故事。

对病毒进行测序,本质上是指读出其基因组中的每一个字母,以获得病毒的完整蓝图。“这是条形码,”萨贝提说。它会立刻告诉你你在看什么。你在处理什么。“这是用来创建测试、治疗、疫苗,以及帮助流行病学家了解病毒的起源和传播方式的工具。”

“你可以用它来研究病毒的特定突变是否会影响临床结果,或者你是否能弄清楚病毒是如何在特定群体中传播的,比如在医护人员中。”有了这些数据,你可以问很多重要的问题。”

该实验室计划尽快分享其数据和发现,这是Sabeti在危机期间的一个标志。例如,她的团队在2014年对埃博拉病毒样本进行测序后,就在网上做了同样的事情。

“很明显,这是以前没有做过的,”Sabeti说。“对我们来说,这是直觉。我们对它的启示性感到惊讶。但你不能在疫情爆发时保留数据。我是说,这根本说不通。尤其是那些对回应至关重要的数据。”

与此同时,该实验室也注意到,在数据在审查前发布时,可能会传播错误信息。“快速分享结果很重要,但它们必须是正确的;他们必须是严格的,”Sabeti说。“我们已经看到,当人们发布还没有准备好的数据时,会造成多么大的破坏。”

过去,Sabeti的实验室还与马萨诸塞州卫生部合作,开展cdc资助的传染病基因组测序培训项目。该实验室还致力于创建一个类似于战争游戏的爆发模拟程序,美国和中国的高中都在使用这个程序。“教育是我们工作的重要组成部分,”萨贝提说。

该实验室于2008年开始在西非开展工作,当时它开始与尼日利亚的医疗机构合作,研究拉沙病毒。该组织随后在塞拉利昂等邻近国家建立了项目,以跟踪在该地区传播的不同病毒,并通过基因组研究了解它们的生物学特性。Sabeti的工作帮助尼日利亚Redeemer大学于2014年建立了非洲传染病基因组学卓越中心(African Centre of Excellence for Genomics of Infectious Disease)。

通过该中心,他们已经能够教来自西非、中非甚至东南亚和欧洲的近1000人如何将基因组技术应用于传染病。

他们与该中心合作的最大项目之一是Sentinel,这是一个能够实时检测和应对新出现病毒威胁的早期预警系统。该计划是将不同地区和国家的基于crispr的快速检测结果与数据共享技术结合起来,以跟踪疫情并共享信息,以预防大流行。

这个项目刚刚获得了“大胆计划”(Audacious project)的资助,这是一个设在TED的大胆项目。他们希望在西非和中非部署“哨兵”,然后将其扩展到世界各地。

在过去10年的大部分时间里,Sabeti一直将目光放在这样的系统上,尤其是现在,她看到了冠状病毒应对的情况。

“很长一段时间以来,我们有技术和能力做得更好,”她说。“所有的工具都在那里。它们只需要放在一起并得到支持。这是尚未(完全)发生的部分。”

她补充说,现在全世界都在关注。也许事情会改变。

“每个人都在世界任何地方正在经历什么是在爆发,我讨厌,讨厌发生的巨大的痛苦,因为我们要做回应,“Sabeti说:“唯一可能的积极的结果是,世界最后这个严肃的说。“

目前,Sabeti计划继续跑她的马拉松。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/05/pardis-sabetis-work-on-infectious-disease-coronavirus/