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專訪:抗疫期間,中科院武漢病毒研究所做了什麽

2020-05-10 科技日报 陆成宽
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  新冠肺炎疫情暴发以来,中科院武汉病毒所科研人员一直奋战在抗疫一线,承担了不少新冠肺炎防控科研攻关任务。但网络流传的 “新冠病毒源于人工合成”“病毒是从实验室泄露的”等谣言,也引发了社会各界的持续关注。

  为全面呈现武汉病毒所科研人员所做的疫情防控科技攻关工作,讲述他们在疫情防控科研攻关一线的故事,中國科學院武漢分院院长、武汉国家生物安全实验室主任袁志明和中國科學院武汉病毒研究所副所长关武祥接受了科技日报独家专访。

  去年12月30日開始全力攻關

  科技日報記者:武漢病毒所的新冠肺炎疫情科研攻關是從什麽時候開始的?接到的第一項任務是什麽?

  關武祥:武漢病毒所的新冠肺炎疫情科研攻關始于2019年12月30日。收到武漢市金銀潭醫院送來的不明原因肺炎相關樣品後,研究所連夜組織優勢隊伍進行病原檢測和鑒定工作,獲得結果後迅速向有關部門做了彙報。

  科技日報記者:新冠肺炎疫情發生以來,武漢病毒所承擔了哪些新冠肺炎防控科研攻關任務?這些任務的進展如何?

  關武祥:疫情發生以來,武漢病毒所有序開展了病毒分離鑒定、病原檢測、抗病毒藥物及疫苗研制、恢複期患者血漿的中和抗體效價評價、動物模型建立和致病機制研究等方面的科研攻關工作,爲一線防控提供科技支撐,並取得積極進展。

  在病毒分離鑒定方面,病毒所連續攻關,獲得病毒全基因組序列,分離得到病毒毒株、確定爲新型冠狀病毒並完成標准化入庫。1月11日作爲國家衛健委指定機構之一向世界衛生組織提交了病毒序列。

  在病毒檢測方面,快速組織研發核酸和血清學檢測技術和産品,與深圳聯合醫學科技有限公司合作研制了2019新冠病毒核酸檢測試劑盒,已進入國家食品藥品監督管理總局應急審批程序。與珠海麗珠試劑股份有限公司合作研發了2019新冠病毒血清學檢測試劑盒,于3月14日通過國家藥監局審批,獲得醫療器械注冊證。

  作爲武漢市指定的機構之一,研究所參與了新冠肺炎病原學檢測工作,自1月26日起累計檢測疑似新冠肺炎病人咽拭子樣本6500余人份。

  我們還與軍事科學院軍事醫學研究院國家應急防控藥物工程技術研究中心聯合開展了上市藥物、臨床藥物和候選藥物的篩選和評價,發現磷酸氯喹、法匹拉韋等在體外細胞水平上能有效抑制2019新冠病毒的感染,正在進行其他藥物的篩選與評價。

  同時,與國藥集團中生公司合作開展全病毒滅活疫苗的研發,該疫苗已于4月12日獲國家藥監局批准開展臨床試驗。

  與國藥集團中生公司合作,對部分恢複期患者的血漿進行了中和抗體效價評價,發現抗體效價可達1:640。合作單位在進一步評估後按程序開展了相關臨床工作。

  在動物模型構建方面,已完成新冠肺炎恒河猴模型的建立,並通過科技部組織的新冠肺炎動物模型的評估,認爲該模型構建成功,可用于致病機制、傳播途徑的相關研究,爲病毒的疫苗和藥物評價提供了重要平台。

  科技日報記者:作爲一個病毒研究機構,以前的病毒研究經驗對此次疫情攻關有什麽幫助?

  關武祥:早在2003年SARS暴發時期,國家就部署了武漢病毒所承擔的武漢國家生物安全實驗室建設任務。病毒所聚焦醫學病毒特別是高致病性病毒的研究,開展了多種病毒的基礎研究和防控技術研發,這些工作爲應對新發突發傳染病奠定了基礎,形成了儲備。

  特別是病毒所相關科研團隊已研究冠狀病毒十幾年之久,儲備有適用于冠狀病毒科的通用核酸檢測方法、針對SARS樣冠狀病毒的通用核酸和抗體檢測方法、病毒分離和培養方法等,這些方法在這次疫情早期病原鑒定工作中發揮了重要作用。

  科技日報記者:基于對冠狀病毒多年的研究,能否預測到新型冠狀病毒暴發?

  關武祥:2003年SARS暴發之後,我國完善了傳染病監測體系,通過重大傳染病專項的支持,傳染病防控能力得到進一步增強。現有的體系主要針對傳染病監測與預警,目前還無法實現主動預測。

  病毒暴發流行的預測是世界性難題,很難預測。人類對大自然存在的病毒及其發生發展、傳播和致病的規律等認識還不夠。

  要實現傳染病從目前的被動預警到主動預測階段,需要一批能坐冷板凳堅持做基礎研究和技術研發的科研人員。開展野生動物攜帶病毒長期監測與本底調查,是監測可能出現的傳染病的重要內容之一。

  凝練形成12個科研攻關團隊

  科技日報記者:當前,病毒所有多少個團隊在承擔新冠肺炎防控科研攻關任務?這些團隊具體做什麽工作?

  關武祥:隨著疫情的發展,根據承擔的任務,研究所集中優勢力量,打破學科組設置,經過統一部署,凝練形成了12個科研攻關團隊,共120余人,主要開展病原學檢測(近20人)、病毒監測(近20人)、藥物篩選(17人)等工作;

  6個支撐團隊共40余人爲科研工作提供保障,其中國家病毒資源庫承擔2019新冠病毒樣本的收集和標准化入庫工作,生物安全3級(P3)實驗室、生物安全4級(P4)實驗室主要負責實驗室的正常運轉和科研人員的安全防護等,分析測試中心和實驗動物中心分別負責各項大型儀器分析測試工作和提供實驗動物保障等。

  科技日報記者:這些科研攻關人員每天的工作狀態是怎樣的?

  關武祥:從疫情發生到現在,武漢病毒所的科技工作者一直戰鬥在抗疫第一線。他們主動放棄春節假期,克服生活不便等重重困難,全力以赴做好新冠肺炎科技攻關。

  科研人員在實驗室的單次工作時間長達5~6小時,期間無法進食、喝水或上廁所,加上准備和數據處理的時間,平均每天工作時間約10~12小時。爲了高效利用設施機時,多個團隊輪流進入小洪山和鄭店園區P3實驗室開展攻關活動;樣本量較大的病原學檢測團隊則是分成兩組,在P3和P2實驗室輪轉。

  比如,我們的2019新冠肺炎病原學檢測團隊。由于研究所新冠肺炎病原學檢測團隊成員較少,不能滿足大量樣本的檢測需求。一時間,研究所多位青年黨員主動請纓,希望參與到病原學檢測中。

  P4實驗室做了哪些工作

  科技日報記者:能特別介紹一下P4實驗室的科研攻關任務和進展嗎?

  袁志明:P4實驗室是武漢國家生物安全實驗室的一部分。武漢國家生物安全實驗室包含一個P4實驗室和兩個P3實驗室,這三個實驗室和武漢病毒所的多個P2實驗室、普通實驗室、實驗動物設施及相關配套設施等共同構成了生物安全實驗室團簇平台。

  自2019年12月30日收到武漢市不明原因肺炎樣品,隨後成功分離得到2019新冠病毒以來,武漢國家生物安全實驗室緊急啓動了2019新冠病毒研究的實驗室能力認可和實驗活動資格申請工作,獲得了2019新冠病毒的細胞培養、齧齒類動物感染和非人靈長類動物感染操作的活動資格,保證實驗室合法合規地開展相關研究工作。

  同时,研究所科學研究伦理审查委员会和实验动物管理工作委员会按程序对动物实验的开展进行审批、管理、监督和审查,保障实验过程中的动物福利。

  自此,武漢國家生物安全實驗室全面開展2019新冠病毒的純化增殖、恢複期患者血漿的中和抗體效價評價、消毒劑效果評價、非人靈長類動物模型建立和抗病毒藥物評價、滅活疫苗研制和動物保護試驗等工作。

  目前,建立了病毒增殖和滅活的標准工藝,完成了新型消毒劑的研制和對2019新冠病毒的殺滅活性評價,建立了恒河猴動物感染模型,開展了候選抗病毒藥物和滅活疫苗的評價工作。動物模型的建立,爲研究病毒感染,以及開展其他候選抗病毒藥物和新型疫苗效果評價提供了重要基礎條件。

  層層關卡確保病毒不泄露

  科技日報記者:作爲生物安全防護等級最高的實驗室,研究人員進入和退出P4實驗室時分別要采取哪些防護措施?

  袁志明:所有在P4實驗室進行實驗操作的科研人員必須經過系統的理論和實際操作培訓,還需通過年度生理和心理健康評估。獲得上崗資格後,經實驗室主任同意才能獲准進入實驗室。

  科研人員每次進入實驗室前,生物安全人員須確認其基本身體狀況(血壓、體溫等)正常,符合實驗操作需要。在具體操作過程中,具有資格並獲得授權的實驗人員才能通過門禁系統進入P4環廊,查看實驗室運行狀態,填寫《實驗室人員進出登記表》,並通知監控中心。

  隨後,實驗人員再次通過門禁系統進入實驗室第一更衣間,脫掉個人衣物,更換一次性內防護服,檢查正壓防護服的狀態,然後穿上正壓防護服,連接呼吸供氣軟管。完成以上步驟後,通過化學淋浴間進入核心實驗室開展工作。

  爲確保生物安全和生物安保,實驗室要求同一時間工作人員不得少于兩人,任何人都不能獨自進入實驗室工作。

  科研人員一般按照進入路線原路退出實驗室。退出前,須在化學淋浴間進行化學消毒劑消毒和清水沖洗,對正壓防護服進行徹底消毒。脫掉內防護服後,所有人員必須進行衛生淋浴,然後穿上自己的衣服,退出實驗室,填寫《實驗室人員進出登記表》,一次實驗活動便完成了。

  在實驗室內部,科研人員與外界的所有聯系均通過監控中心完成,如有任何異常情況發生,會第一時間聯系監控中心。當有實驗活動時,監控中心會全程配備生物安全、生物安保及設備保障人員,確保有能力處理各類應急事件。

  科技日報記者:在防止實驗室病毒外流方面,P4實驗室有哪些獨特的防護技術和措施?

  袁志明:武漢P4實驗室的核心部分被不鏽鋼制圍護牆體整體包圍,形成“盒中盒”結構。核心實驗室圍護結構可保證足夠的結構強度和密封性,形成靜態密封。

  實驗室動態密封采用負壓技術保證各功能區之間嚴格有序的壓差梯度,從而有效防止被傳染性病原微生物汙染的空氣向汙染概率低的區域及外環境擴散。

  對于實驗室排出的氣體,采用兩級高效過濾器過濾後排放,確保實驗室排氣安全;實驗室的廢水,經汙水處理系統高溫處理後排放;實驗室內的汙染廢棄物,經過雙扉高壓滅菌器高溫高壓處理後,安全移出,並交具備相應資質的醫療廢物集中處置單位處理。

  人員經過進出通道時,采用化學淋浴裝置對實驗人員的正壓防護服進行化學消毒處理,確保進出通道的安全。經上述各項技術防護措施,確保了實驗室內的病毒無法逃逸。

  實驗室不僅擁有高標准的生物安全設施,還建立了嚴格的生物安全管理體系,包括科研項目、人員、實驗動物、廢棄物處理、感染性材料管理等一系列程序文件和標准操作手冊等,確保實驗室安全高效運行。

  實驗室的物理設施每年須接受第三方機構檢測,實驗室的運行須接受中國合格評定國家認可委員會監督評審和國家相關部門年度檢查。

  科技日報記者:對2019新冠病毒的研究需要長期持續開展,後續將開展什麽工作?

  關武祥:研究所將繼續面向快速處置與應急在科技方面的迫切需求,圍繞病原檢測、抗病毒藥物及疫苗研制、恢複期患者血漿的中和抗體效價評價、動物模型和致病機制研究等方面開展科研攻關。

  面向傳染病防控的長期需求,研究所將繼續開展生物安全領域和公共衛生領域的基礎研究和防控技術的研發,爲維護生物安全提供科技支撐和決策咨詢。

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