“從其說明書自身標注的示意圖上看,其需要10分鐘+反應(yīng)時間13分鐘=23分鐘,二者基本相當,都與‘5分鐘’差距很大”。
美國當?shù)貢r間2020年3月27日,美國FDA緊急授權(quán)使用(Emergency use Authorizations)雅培公司新冠病毒核酸檢測產(chǎn)品:ID NOW COVID-19(下稱“ID NOW”),宣稱檢測新冠病毒只需5分鐘。
這“5分鐘”不僅打破了診斷試劑的歷史記錄,也給中國公眾帶來沖擊,由此產(chǎn)生中國檢測速度滯后是延誤防控原因的誤解。更有非診斷領(lǐng)域的專家給予推波助力,使得這份誤解加深。
日前,有專家在接受媒體采訪時表示,有的國家已是一滴指血十分鐘,就能準確率很高地測出新冠病毒了,中國需要加大科研力量。之前還有“核酸對于真實病例的檢測率不過 30% 至 50%”的說法。
那么中國的診斷試劑真的如此不堪嗎?美國診斷試劑真的如此之神?
為此,第一財經(jīng)采訪了多個診斷領(lǐng)域技術(shù)專家,探求新冠診斷試劑的真相。
5分鐘之謎
在新冠肺炎傳播的初期階段,最早、最快發(fā)現(xiàn)患者、給予治療和隔離是防控中最有效的措施,這在武漢已被證實。而早發(fā)現(xiàn)的重要工具便是診斷試劑,由此可見其重要性。
雅培公司對外宣稱陽性樣本最快檢測時間可短至5分鐘,陰性樣本檢測時間需13分鐘。
但是這個“5分鐘“,是否就是公眾理解的“取樣后5分鐘就可以拿到結(jié)果”呢?
事實并非如此。
“這個5分鐘,是把樣本放到設(shè)備里面、讀取結(jié)果需要的5分鐘,而且屬于病毒基因載量很高、強陽性的狀態(tài)下,才能在5分鐘看到結(jié)果。對于病毒量少的檢測結(jié)果需要13分鐘。實際上,這還不包括整個操作過程中進行樣本準備、加樣、反應(yīng)液轉(zhuǎn)移等的時間。如果算上這些時間,至少得23分鐘。而中國的檢測時間,是計算了整個操作過程的時間。”一位新冠診斷試劑研發(fā)技術(shù)專家表示。
上述專家把步驟時間展示如下:開機,機器啟動、輸入反應(yīng)編號、選擇檢測項目、選擇樣本類型等過程大約需要1分鐘左右;開蓋、插入測試盒、確認反應(yīng)試劑與程序,大約需要30秒;插入樣本接收盒、溫育、加入不同類型樣本混合,程序反應(yīng)時間顯示至少需要6分37秒;扣蓋,反應(yīng)。程序設(shè)置時間13分鐘。
從這些步驟來看,不計樣本滅活時間(30分鐘熱滅活)及連接步驟時間,最少需要的累計時間為:1分鐘+30秒+6分37秒+13分鐘=21分鐘。
“從其說明書自身標注的示意圖上看,其需要10分鐘+反應(yīng)時間13分鐘=23分鐘,二者基本相當,都與‘5分鐘’差距很大。”上述專家表示。
靈敏度之謎
除了時間快慢的問題,對于任何一個產(chǎn)品來說,質(zhì)量是最關(guān)鍵的。而診斷試劑相關(guān)的質(zhì)量就是靈敏性和特異性,靈敏度的高低直接決定了是否能夠通過檢測發(fā)現(xiàn)病人。
診斷試劑的靈敏度與什么有關(guān)?
“診斷試劑的靈敏度與設(shè)定的檢測閾值有關(guān)。如果檢測閾值設(shè)定為了100,那么如果體內(nèi)的病毒量小于100的話,就無法檢測到。這個閾值越低,靈敏度越高,就能發(fā)現(xiàn)病毒處于早期,量還很小的時候,就能檢測出陽性結(jié)果,發(fā)現(xiàn)病人。”另外一位新冠診斷試劑的研究者表示。
那么ID NOW的這個閾值是多少呢?
根據(jù)雅培產(chǎn)品說明書宣稱的最低檢測限是125 基因組當量每毫升。
這個每毫升125基因當量是什么意思呢?其實就是ID NOW的診斷試劑能夠檢測到病毒的最小值。但這個單位會讓很多人迷惑,其專業(yè)性直接帶來了公眾對它的認知錯誤。
“人的基因組1kb的量要遠遠大于病毒基因組1kb的量。中國診斷試劑用的是病毒的基因組當量,而不是人類的。根據(jù)雅培流感檢測產(chǎn)品的技術(shù)原理,可以推算出新冠病毒診斷試劑的檢測最低限值是2000~8000拷貝/ml,與中國的產(chǎn)品100~1000 拷貝/ml相比,遠沒有中國產(chǎn)品靈敏度高。”上述研究者表示。
據(jù)了解,國家藥監(jiān)局目前批準的診斷試劑產(chǎn)品,其檢測的最低值都遠比ID NOW要低得多,即在病毒量非常小的情況下就能顯示出陽性。上海仁度生物科技有限公司 RNA 捕獲探針法檢測試劑約 250 拷貝/mL;杭州優(yōu)思達生物技術(shù)有限公司恒溫擴增-實時熒光法檢測試劑約 1000 拷貝/mL。
一人一機一樣本
根據(jù)雅培的官方資料,ID NOW檢測設(shè)備小型化,便于存放。“大小如傳真機,的確便于攜帶。”上述研究者表示。
不過,這個小型設(shè)備的操作,一次只能一個樣本,人工手動操作。“23分鐘的話,只能出來一個人的檢測結(jié)果,一天8小時能夠檢測20個人,速度遠不及通量較高的中國的即時PCR儀器,1~2小時檢測96~384個樣本。ID NOW比較適合小型診所,而且感染人數(shù)比較少的情況下,在中國還不夠適宜。”上述研究者表示。
據(jù)了解,上海仁度生物科技有限公司 RNA 捕獲探針法檢測試劑,90 分鐘可出結(jié)果,之后可實現(xiàn)一臺設(shè)備連續(xù)并行檢測,每 10 分鐘可出具一組 6 個結(jié)果,一天最大檢測量達 700 人份。
“最為重要的是,中國的產(chǎn)品多為全自動設(shè)置,整個反應(yīng)過程由專用自動化設(shè)備完成,僅需手工完成一次加樣,即可自動完成核酸提取、擴增步驟,整個反應(yīng)過程在密閉機器中完成,無需人工操作,能夠有效減少污染風(fēng)險。”上述研究者表示。
美國是以小型診所為主,而對于中國來講,以大型醫(yī)院的檢測為主,中國因此更需要流通量大的檢測設(shè)備。
另外還需注意的是,該產(chǎn)品檢測價格不菲。以該公司的流感檢測試劑盒為例,24次檢測需要2530美元。而中國診斷試劑的價格目前鎖定在35元/人份~120元/人份。