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疾病侦探如何在美国主要机场寻找病毒

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去年,超过 1.35 亿乘客从其他国家前往美国。在传染病专家看来,这意味着爆发疫情的机会为 1.35 亿。为了识别和阻止下一次潜在的大流行,政府疾病侦探一直在谨慎地寻找飞机废水中的病毒病原体。专家们担心这些努力可能还不够。

美国疾病控制与预防中心(CDC)的旅行者基因组监测计划(Traveler Genomic Surveillance Program)检测飞机上的废水,寻找可能在长途国际航班上搭便车的病原体。该计划与四个主要机场的参与航空公司合作:波士顿、旧金山、纽约的约翰·肯尼迪机场和华盛顿特区的杜勒斯机场。

在卸载托运行李所需的时间内,技术人员从飞机洗手间收集废水样本。快递员将这些样本运送到波士顿 Ginkgo Bioworks 的私人承包商运营的实验室。研究人员筛选每个水样中捕获的遗传物质,寻找传染性病原体。

“我们需要大海捞针,”Ginkgo 的生物安全基因组学总监 Alex Plocik 解释说。“理论上,我们几乎可以查看任何潜在的生物安全威胁。”

有一天,宏基因组测序(一种用于分析样本中所有遗传物质的技术)可以让研究人员检测出新的、以前未知的病原体。

“这些技术一直在变得更好……那一天就要来了,“Plocik 说。然而,目前,他们只检测了七种病毒:COVID-19、甲型和乙型流感、腺病毒、 诺如病毒、RSV 和 猴痘.

在 48 小时内,废水检测可以提醒科学家乘客是否携带了其中一种病毒。

Ginkgo 与疾病控制和预防中心共享结果,并将其发布到公共仪表板上,以便世界各地的科学家了解情况。(发布的最新数据来自 2 月 17 日。自特朗普总统上任以来,CDC 和白宫都没有对该计划发表评论。

跟踪飞行路线,使 CDC 能够看到病毒的来源——当其他国家不愿意分享公共卫生数据时,这些信息可能特别有价值。政府官员可以利用这些情报来制定他们的公共卫生应对措施,其中可能包括加强监测、接触者追踪以及疫苗和预防性药物的管理。

冠状病毒于 2020 年 1 月 15 日传入美国,当时一名 35 岁的美国商人在访问中国武汉后从华盛顿州的飞机上下来。在不知道自己被感染的情况下,他变成了 首例 COVID-19 确诊病例 在美国。公共卫生官员不确定他是否真的是该国的首例病例,因为当时没有对乘客或飞机废水进行检测。

“疾病不分地理界限”

CDC 的飞机废水检测计划旨在充当进入该国的传染病的雷达。

“疾病不分地理界限,”Fitter 解释说。“我们的工作是阻止疾病进入美国,我认为这就是它帮助我们的地方:我们能够及早发现,更快地做出反应。”

CDC 正在监测世界各地的各种疫情,包括 马尔堡 在坦桑尼亚, 埃博拉 在乌干达和刚果民主共和国的 mpox 中,但目前只有能力检测飞机废水中的 mpox。

作为概念验证,CDC 的飞机废水检测计划在新的 COVID 变体出现前三周成功检测到它们 市政污水 以及医生办公室病例激增的两周前。此预先警告为公共卫生官员和医疗保健提供者提供了提前准备时间。

“早期预警可能意味着生与数百万人的死亡之间的区别,”特朗普总统的海军上将布雷特·吉罗尔(Brett Giroir)说 COVID 检测沙皇 在 2020 年大流行最严重的时候,现在是卫生与公众服务部长的传染病顾问 小罗伯特·肯尼迪

在 COVID 大流行之前的几年里,Giroir 在 DARPA 将废水检测视为一种监测工具,以确定外国设施是否可能生产生物武器。但他逐渐意识到废水检测有许多潜在的应用。阳离子。在 COVID 大流行初期,他是废水检测计划的大力倡导者。

“如果我们看到病例激增,我们不会等到 300,000 人进入急诊室。我们知道要立即举起旗帜来接种疫苗,获得抗病毒药物,进行检测,开始一切,“Giroir 说。

最近解密的美国情报警告说,“病原体可以在不到 36 小时的时间内从一个偏远的村庄传播到一个主要城市。

美国国家情报委员会去年春天发布的一份报告指出,新冠疫情使全球卫生系统“紧张”,“削弱”了它们检测和应对疫情的能力,并破坏了公众对政府的信任,降低了人们遵循公共卫生指导方针的意愿。该报告进一步警告说,虽然 COVID 是百年一遇的大流行病,但它很可能不会是这一代人的最后一次,并指出“在这十年内发生至少与 COVID-19 一样致命的大流行病的可能性接近 28%。

今年 1 月,特朗普总统的首批官方行动之一是发布 新的 CIA 报告 这表明 COVID-19 大流行很可能是由中国的实验室泄漏引起的。世界可能永远无法确定大流行是否起源于 动物对人的溢出 或实验室泄漏。然而,将废水检测扩展到市政处理厂和飞机废水之外,可能有助于在未来提供答案。

“我希望每个人都明白的教训是,无论是自然泄漏还是实验室泄漏都无关紧要……BSL-4 实验室存在风险,“Giroir 说。废水监测可以在人类与家养动物或野生动物密切接触的区域进行。“人们甚至可能会考虑在 BSL-4 实验室进行废水监测,因为如果一个人被感染,他们会使用该实验室的厕所,你也许能够立即从废水中检测到这种虫子,知道有人被感染了,”Giroir 说。

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