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下一次大流行的关键:预警系统

解决方案

我们需要做些什么来为下一次全球大流行做准备?

与迈克尔·米娜的问答

在这个系列中,《公报》请哈佛专家为复杂问题提供具体的解决方案。迈克尔·米娜(Michael Mina)是哈佛大学公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)的流行病学助理教授、该校传染病动力学中心(Center for infectious Disease Dynamics)成员、布里格姆妇女医院(Brigham and Women ‘s Hospital)病学系临床微生物学副医学主任。米娜的工作围绕着疾病检测和新技术的开发,以更好地理解人口和免疫后果以及传染病的潜在模式。

宪报:有可能预防下一次大流行吗?如果没有,我们能更好地准备吗?

流行病会发生,但我们绝对可以防止流行病造成的破坏。我们现在就可以采取行动,使我们处于有利地位,这样当下一次大流行发生时,我们就不必让它失去控制。我们可以建立工具来快速找到它并迅速采取行动。一旦它开始蔓延,我们可以建立新的公共卫生基础设施来应对它。

有很多方法可以做到这一点。其中一个步骤就是建立适当的监控。我们可以以一种让世界各地的社会都更美好的方式,跨国家共同努力。不幸的是,我们没有在这次大流行中看到这种情况,主要是因为我们的总统甚至不能把一个国家的人民团结起来。但在我看来更普通的时代,病毒应该是地球上所有人都能团结在一起的东西。

宪报:这样一个监视系统会是什么样的?

一个免疫观测站,一个全球免疫观测站,将是一个巨大的工程壮举,类似的可以与天气系统相比较——至少在我看来是这样的。我们不需要医生来解决这个问题;我们真的需要工程师,流行病学家和数学家。这将是一种“全球共同利益”的项目,帮助预防——或至少迅速识别——下一次大流行,以便我们能够迅速作出反应。

它会一直在后台运行,允许两件事。其中之一是快速识别新的传染病。这将是一个大规模的日常监测项目,使用随时可以获取的、即将被丢弃的血库或医院的血液样本——世界上有无数种获取血液样本的方法。这可以得到联邦政府、工业界或国防部的支持。这将是一个每天的搅动,运行许多不同的测试来观察人们的免疫反应。

宪报:从这些免疫反应中,我们知道是什么在循环?

我认为每个人都是一个录音设备。我们都是u盘,总是在录音。问题是很难找到我们记录的东西。但是我们有工具可以进入我们的血液,然后问:“迈克尔今天在接触传染病方面记录了什么?”他没有生病,但也许他接触了什么东西。”我们可以开始每天为数百万人做这些。这将创造一个强大的监控项目。我们的免疫系统不断记录的设备会被解读和读出:“嘿,看起来有一种新型冠状病毒正在武汉蔓延。”或者,在2020年1月下旬,“似乎有一些人携带着一种看起来像新病毒的东西在纽约市突然出现。”然后你会看到新闻说,“武汉爆发了冠状病毒。”根据事实,州长安德鲁·科莫(Andrew Cuomo)本可以在2月初而不是3月封锁这座城市。这将挽救成千上万人的生命,也许还能阻止纽约的大爆发。

宪报:关键是我们不是在等着人们生病,或者让别人注意到一些人因为他们不认识的东西而生病?是对采集的血液进行常规扫描,用于其他程序吗?

米娜:是的。我的实验室正在开发一些工具,其中一些最初是由哈佛的史蒂夫·埃利奇(格雷戈·孟德尔遗传学和医学教授)等合作者发明的,用一滴血,只要扎一下手指。政府可以花上几亿美元,给每个美国人买10个他们可以全年使用的这种东西,就像滤纸和柳叶刀一样。这些东西可以寄到每个人的家里。我们最近在马萨诸塞州就做过。我们给成千上万的人寄了一张滤纸和一个小的手指穿刺装置,就像糖尿病的手指穿刺装置,你在滤纸上滴一滴,然后寄回实验室。有了这一滴,我们就可以同时对一个人的血液中数十万种不同的抗体进行评估。

我们所做的是问这个人:他们见过几百种不同的病原体吗?我们对这些单独的抗体的样子有了很高的分辨率。例如,如果你进行了COVID抗体测试,你会得到一个数字。有了我们的技术,你就能拿回1000个新冠病毒数据。所以你可以从免疫反应的角度来建立不同病原体的指纹。那么,如果有一种新的病毒,一种世界上从未见过的病毒,你就可以检测到它。

我们在一年半前的测试中没有这种冠状病毒,显然是因为我们不知道它的存在。但如果我们看到很多人的照片,看起来像是冠状病毒抗体反应,我们很快就会了解到这一点。我们的模式识别软件会说,“嘿,我们刚刚得到这30个新冠病毒病例,这些新抗体在冠状病毒感染者中检测到,但它们并不针对已知的冠状病毒突增蛋白。”也许这是因为它是一种新的突刺蛋白,是一种新的冠状病毒。”我们可以利用这些新测试的模式识别和分辨率来发现本质上奇怪的模式。它们看起来很像冠状病毒,但不完全符合我们过去看到的冠状病毒的模式。这可能会给我们一个提示,也许新的病毒正在传播。

宪报:今天的测试进展如何?

这些技术是存在的,而且非常便宜。我们一直在努力将其打造为一个更加健壮的平台。它们本质上可以被构建到政府或非营利组织可以购买和利用的项目中。

这是一种非常有效的方法来识别新的传播。我们正在和一家叫Octapharma的公司合作进行试点。这家公司收集普通人的血浆,所以每周我的实验室都会从美国各地收集数万份样本。有110个不同的站点。

这是一种集中获取大量样本的方法。我们正在对其进行COVID – 19抗体检测。在这种情况下,我们做的是被动收集所有这些血液样本,这些样本将被公司扔掉。所以公司说:“我们会把它们寄给你。”

因此,到2020年,我们将处理大约50万份样本,我们将能够重建这种病毒进入美国的过程,并几乎每天观察这种病毒的流行是如何在全美范围内转变、增长、下降和再次增长的

现在我们要回顾过去,但我想做的是赶上进度,以便我们能实时地做这件事。然后我们可以告诉一个州长,他可能会拒绝了该州的测试程序病毒,我们的监控系统是今年年初开始看到新的流感病例,或冠状病毒,或者我们检测了很多新的莱姆病抗体和看起来这将是一个非常糟糕的一年,或Zika病毒,不管病毒或病原体是什么

它不仅可以用于流行病检测,还可以提供一种全新的数据流,让人们说,“有很好的证据表明,有鼻病毒在你的社区中四处传播。”所以,如果你是父母,而你的孩子生病了,你可能想知道:你的孩子得了流感吗?你的孩子有腺病毒吗?冠状病毒吗?鼻病毒吗?RSV吗?每一个都需要不同程度的关注。

所以也许你打开你的手机,一个应用程序说,你的社区,你的邮政编码,在过去的一周里有很多鼻病毒,但几乎没有流感。所以你可能会说,“看,孩子,你会没事的。”你很可能感染了鼻病毒,如果情况不变得更糟,我们也不必真的采取行动。”

我认为它就像天气系统。现在我们看手机,如果它说要下雨,我们就带把伞。我们不能等到开始下雨。我们先带着它去工作。

宪报:那么这两种功能是同时存在的——对新病原体的监测和在你所在地区发生的更常规的病毒传播状态?

米娜:没错。这将有双重目的。也许整个项目可以由订阅者或类似的东西来资助。我不知道。我只是觉得总有办法解决的。坦白说,它应该由政府资助。这一流行病给我国经济造成了16万亿美元的损失。如果政府在这方面投入20亿美元,并且有任何机会在未来阻止一种新的大流行病毒的大规模传播,这是非常值得的投资。潜在的利益大大超过了财务风险。

宪报:我们谈到了一个全球监测系统,但你也提到了建立公共卫生基础设施作为一种提前应对未来大流行的方法。这看起来像什么?

为了不再有另一个2020年,我们需要做好一些事情。首先是剧本。科学不是一成不变的,但科学比政策制定者更标准。我们不应该指望这届或那届政府——有些政府可能比其他人更有科学头脑。没有理由我们不能预料到这一点,并想出一个剧本,每个决策者,无论是州长,总统,还是首相,都应该能够打开说,“好,这是一种病毒,似乎很容易传播,以气溶胶传播。它有一个约为2的R圈;它似乎没有通过污染物传播过多;这是一种冠状病毒。现在该怎么处理呢?”

我们应该把这些剧本写好,这样当事情发生的时候,我们就可以按下按钮说,“好了,这些就是我们需要的东西。”这些都是可以采取的潜在的好方法。这些都是我们需要的工具。”

宪报:这是一个可以独立于政治领导人运行的过程吗,至少在初期是这样?远离政治?

我想是的。我们应该从这场大流行和特朗普总统的任期中吸取的一个教训是,尽管我们认为,具有人类最大利益的科学家将领导这项工作,但这并没有在他的总统任期内发生。我们应该有一个独立的危机处理小组不包括政治任命的人。他们会说:“这很严重。”它可以是一个固定的顾问小组——不是疾控中心,因为疾控中心有它每天进行的工作——这些人可能每两年轮换一次,就像科学家组成的国民警卫队。这可能是一个小组织,可能只有20到30人在受到威胁时做出反应。

宪报:一个强大的公共卫生系统是什么样的?这和我们现在的情况有什么不同?

MINA:我将从传染病的角度来回答这个问题,因为公共卫生的更广泛问题是巨大的,包括营养、吸烟和许多其他事情。但这意味着要优化系统,帮助大多数人,甚至以牺牲个人为代价。公共卫生工具,无论是疫苗、测试,还是隔离和口罩,都需要在人群的背景下进行评估,而不是在个人风险的背景下。

这需要一种全新的思维方式,我想开始一个新的领域,叫做公共卫生工程,因为,最终,对疾病爆发的反应必须是设计好的。这是一个很大的区别。医学在很大程度上是病人和医生之间一对一的互动。这不是一个冷冰冰的工程问题。公共卫生。它确实包括对社会结构和信仰系统的考虑,但这些都是最优化问题的一部分。

宪报:自从我们驯服了如此多的传染病以来,这种公共卫生理念是否有时会与个人福祉相冲突?

米娜:当然。在几十年甚至更久的时间里,我们从未以任何真正的方式在我们的海岸上应对逆境。我们已经忘记了集体行动意味着什么。第二次世界大战是一个很好的例子,当我们说,“我们必须共同努力。”我们必须优化我们的应对措施。”第二次世界大战结束时,我们每60分钟就派出B24轰炸机。如果我们试图优化每个人的安全和幸福而不考虑人口水平的反应,这将是难以理解的。

如果你再往前走,一艘船上有瘟疫,你会烧了船,隔离船上的所有乘客。你会做任何需要做的事因为我们最不希望的就是让这个东西传播到人群中。我们已经取得了进展,但我们今天的问题是病毒还是一样。它不在乎。病毒感受不到我们的情绪。这不是一个我们可以说服的敌人。我们不能用钱贿赂病毒。它完全没有感情。我们无法控制它,除了控制它。我认为我们已经完全失去了这一点。

我们在这个国家很擅长生物,医学。我们能够在几个月内从零到完成疫苗的第三阶段试验。但是我们完全失败了——在这个国家,在很多国家——在公共卫生方面。我们做了所有昂贵的生物制品;我们做了所有让人们获得信任的奇妙的事情,所有医生的事情,所有技术的事情。但是当涉及到疫苗的规模和分发时,没有人想到公共卫生干预的部分。

这是完全的事后思考,但它是最重要的部分。所以我们需要一个全新的领域以全新的方式思考公共健康优化。我们需要工程师到现场。

公报:你怎么理解这其中的人类行为呢?让人们去做科学和公共卫生告诉我们的事情会起作用吗?

政府做得不好的一件事就是我们忽视了公共健康。我们向公众传达公共卫生信息的方式需要改变。它需要堪比骆驼乔(Joe Camel)、万宝路(Marlboro Man)、多力多滋(Doritos)和可口可乐(Coca-Cola)的广告宣传。当它是为了利润的时候,我们有巨大的产业专注于如何让人们做他们不知道他们想做的事情。广告活动和信息传递活动中有大量的心理因素。为什么这个神奇的工具只对人类有害呢?去做那些通常不会让人们更健康的营利性的事情?

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宪报:这可能是你们公共卫生工程的一个通信方面吗?

是的,这些都需要考虑在内。快速检测传播的一个问题是人们会说,“嗯,人们不知道如何使用它们。”如果他们看到每本杂志的背面,看到新闻主播和情景喜剧里的人在家做新冠病毒测试,他们就会知道如何使用新冠病毒。它绝对需要成为我们未来应对大流行病的总体方法的一部分。我们不应该回避市场营销。我们应该向麦肯公司和可口可乐的品牌代理投入数十亿美元。我们应该给他们高薪,让他们告诉公众公共健康,教育人们。我们没有理由不能这么做。这将是非常值得的每一美元,可能是我们所能提出的最好的投资回报,鉴于目前的大流行的背景。

宪报:对于今天这一代的孩子和年轻人来说,这将是他们生命中形成事件的一个机会吗?他们可能是那些得到这个信息的人,即使他们的长辈是blasé。

MINA:我确实认为有迹象表明新一代的人们更喜欢彼此交流,即使是通过科技交流。我希望很多人会对公共政策、传染病动力学和流行病感兴趣。今年,年轻人对传染病和流行病研究的兴趣大增。无论如何,在我周围,有很多年轻人——还有一些老年人——他们真的聚集在我和这个快速测试的想法周围,在网上建立基层运动。看到这种能量是相当振奋人心的。

文章旨在传播新闻信息,原文请查看https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/05/michael-mina-shares-insight-on-how-to-prevent-another-pandemic/