“我们在长途跋涉了”

皇冠手机app下载研究所在Covid-19

Jeffrey Cheah Biomedical Centre lit up to mark Clap for the Carers

2019年底,一家新研究所在皇冠手机app下载生物医学校园开放。它的时间不可能更好 - 随着Covid-19 Pandemer在几个月后向英国送到了锁定时,该研究所发现自己在大学的核心,对这个前所未有的挑战的反应。

当我第一次见到他新办公室的肯史密斯教授时,从本能握手握手。我们记得公共卫生建议的尴尬时刻并阻止自己,选择“肘部撞击”。

这是2020年3月10日,我在 皇冠手机app下载治疗免疫学与传染病 (Citiid),2019年秋季在杰弗里·裁卫生物医治中心开放,史密斯在其董事。我们正在开会讨论他即将到来的 性质 是研究所的第一个主要出版物,它看起来一种称为原发性免疫缺陷的罕见免疫疾病。

不到两周后,英国进入锁定,因为SARS-COV-2席卷该国。虽然我当时没有意识到这一点,但Citiid将成为最后三个月的最后一个大学建筑。

当我回来时,杰弗里·契约建设 - 而且,实际上,世界 - 是一个非常不同的地方。地面上的喧嚣已经走了 - 周围的人越来越少,咖啡馆关闭了。手动Saniterer Daspensers在墙壁入口处迎接您,提醒您保持距离。电梯里的贴纸告诉你在哪里站立,只有两个人应该在任何时候骑行。

但除了可见的变革之外,根本的改变了。

Citiid是少数大学建筑之一,在整个锁定过程中保持开放。那是因为,由于它变得清晰地面临着前所未有的威胁,史密斯意识到他的团队拥有重要的专业知识,可以帮助战斗大流行。

肯史密斯(信誉:尼克斯卡弗)

肯史密斯(信誉:尼克斯卡弗)

肯史密斯(信誉:尼克斯卡弗)

“我们意识到我们有一个学院,非常有意识地建立处理这种事情,”史密斯说。他故意招募有兴趣的人,包括免疫学,炎症,传染病,病毒学,细胞生物学,全球健康,病原体监督......“我们获得了这种广泛的专业知识,使我们能够从各个角度看这个问题。 “

史密斯估计,该研究所的能力大约有50%,大约有150名科学家,包括一些来自其他地方的实验室已经锁定,但其工作与大流行有关。大约60%的研究所的集团领导人也在其中一家医院工作 皇冠手机app下载生物医学校园,包括Addenbroke的医院,皇冠手机app下载医院NHS基金会信托(CUH)。

事实上,虽然Citiid可能一直处于大学的核心,但从生物医学的角度来看,这是一项非常有争议的努力,来自校园各界的科学家 - 来自其他大学部门,癌症研究英国皇冠手机app下载研究所和医学研究委员会的分子生物学实验室拉到COVID-19。

回归本源

里面花旗地坐在英国最大的学术遏制级别3设施 - 第二高的生物安全层面。该设施计划于夏季开放,但通过几乎赫尔科的努力早期开放了几个月。通过培养生活病毒,使研究人员能够探索SARS-COV-2的生物学。

SARS-COV-2是冠状病毒,所以由于其外观而定:它是球形的,在其表面上具有“尖峰”蛋白质,使其成为冠状('电晕')外观。这种尖峰蛋白与ACE2结合,在上呼吸道中的细胞中发现,鼻咽癌和肺的细胞中发现的受体 - 因此,为什么病毒可以通过空气传播的感染来传播。 (ACE2也发现肠中的细胞,这可以解释为什么有些人会有胃肠道症状。)

“尽管你可能会读到什么,但我认为我们不知道Ace2实际上在航空公司中做了什么,”Paul Lehner教授说,这是一种传染病医师,引导Citiid的细胞内免疫球队。

他的小组正在利用遗传方法来了解为什么ACE2很重要,并寻找可能使病毒进入细胞的其他因素。他们还在蛋白质组学中使用他们的专业知识 - 蛋白质的研究 - 了解病毒的研究如何,一次在细胞内,操纵宿主细胞的机制,使其能够复制,同时也疏远免疫系统。

Lehner正在玩长期游戏:他的工作可能不会在对阵SARS-COV-2的战斗中产生任何“快速胜利”,但这不是重点。

“我们在长期以来,”他说。 “这百流行教导了我们的是,我们必须为不仅仅是这种病毒而准备,而是那些正在发生的下一个。如果我们可以识别我们可以用作抗病毒毒率的新药物目标,那么这可能会帮助我们在路上可能会掉线。“

史密斯也对免疫系统感兴趣,特别是它在Covid-19的严重程度中发挥的作用 - 为什么如此,这种疾病杀死了一些人,而其他疾病甚至不会意识到他们已经感染了?

史密斯与国立卫生研究所(NIHR)皇冠手机app下载生物医学研究中心(NIHR)皇冠手机app下载生物医学研究中心教授联合了大教堂,建立了 nihr covid bioresource.。这在现有国家NIHR Bioresource上建立,最初在皇冠手机app下载上设置,该皇冠手机app下载收集来自健康志愿者和患者的血液样本,以检查我们基因,环境和健康之间的联系。这意味着当它来招聘Covid-19患者时,已经到位了收集样品的基础设施,并且存在可以轻松调整的法律和监管框架。样本和相关数据将在皇冠手机app下载和全国各地的研究人员提供。

来自皇冠手机app下载的Citiid和其他实验室的志愿者团队以及皇冠手机app下载医院的医疗和护理人员,帮助招募患者,渡轮越过校园的血液样本,并在第一个月每周工作七天。史密斯说:“有一个真正的eSprit de兵团之间,”史密斯说。

史密斯的工作 - 由于这种“志愿者的小军”,涉及究竟对究竟存在的样品进行详细的分析,以及如何随时间变化(称为“免疫蛋白酶型”的技术)。通过将这些信息与患者的病历结婚,可以了解Covid-19的症状和严重程度如何与免疫系统的不同变化有关。

“目的是识别异常的途径,即我们可能能够吸毒,因为其中一些可能是现有治疗的目标,”他解释道。 “而且,通过看着具有轻度疾病的人,可能会识别那些有特色的人,建议他们将继续患病。预测疾病结果的能力是我们需要拥有的东西,因为早期治疗可能更有效。“

BBC外观东部Richard Westcott采访Ken Smith及其关于NIHR Covid Bioresource研究的同事。

在几个月的空间中,史密斯的团队设法设法创造了该国最大,最强烈的免疫蛋白酶队列之一。

“我们有一个极大的队列,”他说。他们招募了200多名患者,不仅在整个医院留下来的血液样本,而且还追随他们,三个,六个月后几个月。除了招待医院的患者外,该团队还招募了筛选的医疗工作者,他们筛选了Covid-19阳性,允许与更严重的患者一起研究无症状和轻度疾病的人。

这很重要,因为Covid-19更令人惊讶的方面之一是恢复有多长。甚至一些患有轻度疾病的患者均报告几个月在完全恢复之前服用。

“我认为比我们设想的长期损坏更多,我们只是不知道疾病的不同方面的速度提高和正确。我们需要遵循人们了解这一点,并锻炼我们可能有助于恢复过程的方式。例如,可能会有长期的肺部损伤,然后将人们放在随后的次要感染的风险,并且我们需要记录并制定如何管理它。“

为了实现这一目标,大学和NHS已加入队伍设立多学科CoVID后续诊所,整合研究和患者护理,了解并帮助管理疾病的长期影响。

在长期以来患者患者后续患者的另一个重要原因是测量他们的免疫反应持续多长时间。通常,当我们捕获新的感染时,我们的免疫系统产生抗体,这些抗体将识别和破坏 - 或'中和' - 如果我们再次遇到它,请阻止我们生病第二次。没有人知道,如果这将是SARS-COV-2感染的情况。

“大多数免疫细胞类型在中度或严重的Covid-19患者中显着减少,并且令人担忧的是,其中一些似乎在几周后似乎并不恢复,”史密斯说。 “这种免疫恢复失败的可能长期后果担心我们,是我们正在进行的后续研究的另一个原因。”

测试时间

随着大流行开始抓住,史密斯认识到,随着NHS面临前所未有的压力,他的团队“无法要求制度在努力治疗病人的能力时帮助研究” - 实际上,他意识到他的团队可能实际上有助于减轻NHS的一些压力。

早期,Citiid的团队与Addenbroke的传染病队一起成立了医院所有员工的筛查计划,由Steve Baker教授和迈克周博士为首。这意味着经常测试所有医疗保健工人 - 无论是对症还是不适合SARS-COV-2感染。它帮助医院收紧了其感染控制措施 - 甚至在甚至管理几乎减少医院获得的感染数量差。

该医院能够获得一些开发的Samba II机器 真实世界的诊断,由Helen Lee博士设立的皇冠手机app下载纺路公司,为非洲艾滋病毒设计的监测工具。这些机器已启用 快速的护理测试 - 换句话说,他们可以部署在急诊部门,患者被录取到医院,并提供快速的诊断,减少持有区域所花费的时间,释放有价值的单一入住隔离室,防止Covid-19阳性混合和消极患者。

皇冠手机app下载医院NHS基金会信托的Samba II机器

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Ravi Gupta教授,该病毒学家主要在艾滋病毒领域工作,LED评估了机器,并显示了与标准实验室测试的26.4小时相比平均提供了2.6小时的诊断。患者的平均时间长度必须花在Covid-19'持有'病房上,然后才能在处理或治疗进展之前几乎减半:从58.5小时到30小时。 Gupta的团队发现,测试设备在实施后的十天内阻止了11个病房闭包。

他们的成功,古普塔 - 最近被命名 时间杂志的100个最有影响力的2020人 - 导致第二项研究表明 将Samba测试与抗体测试相结合 允许他们识别100%的Covid-19患者,当时没有黄金标准测试诊断疾病。由于在急诊部门实施了这种测试组合。他的团队还表明,快速抗体试验可以检测从原始菌株中取出的突变的SARS-COV-2。

Ravi Gupta

Ravi Gupta(信誉:尼克斯卡弗)

Ravi Gupta(信誉:尼克斯卡弗)

现实世界的诊断目前正在开发新版本的Samba测试,能够检测流感和Covid-19。 “这很重要,因为这两种疾病都会看起来非常相似”流感季节“,普普塔也希望审判这些测试。

基因组专业知识

对于患者不幸的是需要住院治疗,Covid-19可能只是他们问题的开始。在非常严重的疾病中,患者可能需要在重症监护单位(ICU)中治疗 - 并且在大流行的高度,多达三分之一的患者录取ICU会死亡。

Gordon Dougan教授的一个主要原因之一是继发感染 - 而Covid-19可能首先让他们生病,它们也可能携带其他病原体,例如MRSA和E。大肠杆菌,复合他们的疾病。

“当[患者]被置于呼吸机时,通常会让他们失望的东西不仅仅是Covid,这是他们在那里潜伏的令人讨厌的细菌是这样的事实,”他说。

甚至在Covid-19之前,Dougan已经参与了抗微生物抗性病原体的基因组监测 - 所谓的“超级药”,不能再被前线药物治疗。他的团队以及皇冠手机app下载的ICU员工和公共卫生英格兰,都携带我们的常规检测CUH。

“我们能够做什么,告诉医生次要感染是什么,以及它们是否可以用特定的抗生素治疗。我们可以在几个小时内完成这一点。“

Gordon Dougan

Gordon Dougan(Credit:Nick Saffell)

Gordon Dougan(Credit:Nick Saffell)

诊断速度至关重要。在大多数医院中,它可能需要几天时间才能获得结果,在此期间,在此期间,患者将为患者提供广谱抗生素,而不是更具靶向抗生素(或者甚至没有,如果合适的话)。

“这不好,因为你养殖抗生素抗性,你实际上可以让这种情况变得更糟,”杜根解释道。 “因为我们可以在几个小时内告诉[医疗学位],他们会等待,然后他们可以向患者提供更具针对性的治疗方法。”

这种方法证明非常成功,有证据表明临床医生可以获得更好的抗生素管理。

由于其在基因组科学的专业知识,皇冠手机app下载 - 大学和邻近的惠康桑格研究所 - 已成为国家倡议的中心,£20000万英镑 Covid-19基因组学英国(COG-UK)财团,由Sharon Peacock教授,公共卫生主席,皇冠手机app下载和公共卫生英格兰国家感染服务主任。

杜根是COG-UK的一部分,既然病理系教授是何国教授,他也是在CITIID的史蒂夫贝克教授领导的一些抗体研究。

与合作者一起埃斯特··Török博士,Goodfellow表明了如何 基因组监测有助于CUH调查医院Covid-19感染簇。这导致医院感染控制措施的变化有助于减少医院获得的感染的数量,使其成为患者和工作人员的更安全的地方。

事实证得了解,对流行病没有陌生人。他以前在塞拉利昂和刚果民主共和国在康复培训的刚果民主共和国在正在进行的斗争中进行基因组测序的大量时间。虽然这种经验帮助他在皇冠手机app下载上迅速设置,但它也提出了一个问题:他所有的排序设备都在另一个大陆上。

幸运的是,皇冠手机app下载社区迅速回应,部分原因是他们自己的实验室已关闭。

“我们必须借用我们周围的人的设备,”他解释说:“但我们仍然能够在24小时内完成并开始测序病毒。 [我们以前的工作]意味着我们知道如何进行排序,我们能够扩大过程。在皇冠手机app下载这样做是更容易的。“

主要挑战已经存在于样本物流周围:从诊断实验室跟踪样本,通过测序和上传数据,维护患者信息之间的链接和序列本身。

正如善意解释的那样,“如果你打破那个连接,数据毫无价值。”

“我们不应该依赖运气”

只有12个月前,有时候很难承认,没有人听说过SARS-COV-2或Covid-19。现在,短语如社会疏散和锁定 - 甚至是R号 - 都是日常对话的一部分。 Coronavirus急剧改变了世界:我们会打败它吗?

“我觉得这不会匆忙走开,这将是我们在社区中有一段时间的疾病。有点像流感,它会来,是我们必须以持续的方式处理的东西,“史密斯说。 “问题是确定社会和医学专业需要如何减少其影响。”

即使我们不能通过疫苗接种消除它,他认为我们将通过基于针对SARS-COV-2的抗体来改善其对抗病毒和抗炎药和治疗剂的管理。

“我认为我们会在更好地了解疾病时会更好地进行严重疾病。我们将培养更好,更具体的抗病毒毒率,就像我们为艾滋病毒那样做。因此,即使在没有高效的疫苗的情况下,我认为我们的医疗保健可能会改善。我们将能够更早地介入,更有效地进行干预,死亡率将会下降。“

Lehner在长期将自己描述为“非常乐观”,同意有效的抗病毒和疫苗将有助于我们控制疾病。 “我们必须通过这个获得成年人,这就是为什么疫苗接种是如此重要的原因,但它可能是在未来,我们只是将其视为一种感染,我们希望我们的孩子们获得水痘或其他流动,非致病性冠状病毒。“

在Covid-19之前,专家长期以来一直警告下一个大流行的风险。 H5N1禽流感,SARS,MERS和EBOLA都威胁要超越区域边界,但最终未能成为流行病。

“在某种程度上,到目前为止,我们一直相对幸运,”杜根说。 “即使使用SARS-COV-2,这可能是一个更具侵略性和毒性的病毒,例如受影响的孩子。”

杜根争辩说,富裕的国家逐渐失去了有关流行病和严重感染的危险感。 “我们必须重新获得这个本能记忆。我们不应该依靠运气。“

这就是为什么拥有像CITIID等学院 - 以及皇冠手机app下载生物医学部门对抗Covid-19的巨大合作努力 - 这是如此重要,史密斯说。

“我们正在学习传染病与我们的免疫系统之间的关系将有助于我们这个大流行 - 它也将帮助我们为接下来的事情做好准备。”


发现更多的研究人员在对抗Covid-19的斗争中发挥关键作用 - 包括传染病专家 EstéeTörök博士,重症监护专家 夏洛特博士夏天 和统计学家 Daniela de Angelis教授 - 查看我们的系列 解决covid-19.


主图像: Jeffrey Cheah Biomedical Center点亮了称为护理人员的拍手(Lloyd Mann)

子标题图像: 凋亡细胞(蓝色)的着色扫描电子显微照片感染SARS-COV-2病毒颗粒(黄色),从患者样品中分离。在马里兰州德里克堡的Niaid综合研究设施(IRF)拍摄的图像。 (NIH图像画廊)