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Exklusiv: Der Test kann Träger identifizieren, bevor sie infektiös werden
Fr 1. Mai 2020 11.00 EDTLetzte Änderung am Fr 1. Mai 2020 14.15 EDT
Ein Transmissionselektronenmikroskopbild, das Sars-CoV-2 zeigt, das Virus, das Covid-19 verursacht. Der neue Test untersucht die Immunantwort des Körpers auf Infektionen.
Ein Transmissionselektronenmikroskopbild, das Sars-CoV-2 zeigt, das Virus, das Covid-19 verursacht. Der neue Test untersucht die Immunantwort des Körpers auf Infektionen.
Wissenschaftler, die für das US-Militär arbeiten, haben einen neuen Covid-19-Test entwickelt, mit dem möglicherweise Träger identifiziert werden können, bevor sie infektiös werden und die Krankheit verbreiten, hat der Guardian erfahren.
Die Projektkoordinatoren hoffen, dass der blutbasierte Test das Vorhandensein des Virus bereits 24 Stunden nach der Infektion erkennen kann - bevor Menschen Symptome zeigen und einige Tage bevor ein Träger in der Lage ist, es auf andere zu übertragen Menschen. Das ist auch ungefähr vier Tage, bevor aktuelle Tests den Virus erkennen können.
Der Test ist aus einem Projekt hervorgegangen, das von der Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) des US-Militärs ins Leben gerufen wurde und auf die schnelle Diagnose einer Keim- oder chemischen Kriegsvergiftung abzielt. Es wurde schnell wieder verwendet, als die Pandemie ausbrach und der neue Test voraussichtlich innerhalb einer Woche von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zur Genehmigung für den Notfall (EUA) vorgelegt wird.
"Das Konzept füllt weltweit eine diagnostische Lücke", sagte der Leiter des Darpa-Büros für biologische Technologien, Dr. Brad Ringeisen, gegenüber dem Guardian, da es auch Testlücken in späteren Stadien der Infektion schließen sollte. Wenn die FDA-Zulassung erteilt würde, hätte dies das Potenzial, „absolut ein Spielwechsler“ zu sein.
Während die vorinfektiöse Erkennung die Effizienz von Test-and-Trace-Programmen verbessern würde, da Regierungen weltweit Lockdowns lockern, warnte Darpa, dass es warten muss, bis die FDA-Zulassung erteilt wurde und der Test in die Praxis umgesetzt werden kann, um genau nachzuweisen, wie früh er kann Nimm den Virus auf.
"Das Ziel der Forschung ist die Entwicklung und Validierung eines Diagnosetests für die frühe Blutreaktion des Wirts für Covid", sagte Prof. Stuart Sealfon, Leiter des Forschungsteams am Mount Sinai-Krankenhaus in New York, in einer E-Mail.
Er sagte, dass der Testansatz, der die Reaktion des Körpers im Kampf gegen Covid-19 untersucht, frühere Ergebnisse liefern sollte als aktuelle Nasenabstrich-Tests, die nach dem Virus selbst suchen. "Da sich die Immunantwort auf eine Infektion unmittelbar nach der Infektion entwickelt, wird erwartet, dass eine Covid-Signatur früher eine empfindlichere Diagnose einer Covid-Infektion liefert", sagte er dem Guardian.
Die Forschungsergebnisse, die hinter der Entwicklung der Tests stehen, werden schließlich veröffentlicht. Die Teams der medizinischen Fakultäten am Mount Sinai, der Duke University und Princeton werden voraussichtlich online veröffentlichen, damit Wissenschaftler auf der ganzen Welt ähnliche Methoden ausprobieren können.
Wenn EUA gewährt wird, sollte der Test in der zweiten Maihälfte in den USA eingeführt werden. Die Genehmigung ist nicht garantiert, aber die Wissenschaftler von Darpa sind von den möglichen Auswirkungen begeistert, da die Regierungen aufgrund der Sorge um die Kontrolle potenzieller Ausbrüche der zweiten Welle die Sperren lockern.
„Wir sind alle sehr aufgeregt. Wir möchten diesen Test so schnell wie möglich einführen, ihn aber gleichzeitig mit anderen teilen, die ihn möglicherweise in ihrem eigenen Land implementieren möchten “, sagte Dr. Eric Van Gieson, der Darpas Programm zur epigenetischen Charakterisierung und Beobachtung (Echo) eingerichtet hat letztes Jahr, um Opfer der biologischen Kriegsführung zu diagnostizieren, und hat es umgeleitet, um sich auf Covid-19 zu konzentrieren. Epigenetics untersucht eine Reihe von Kontrollen von Genen, die auf die Umwelt reagieren können.
Die Hoffnung, dass der Test Träger aufnehmen könnte, bevor sie infektiös werden, basiert auf früheren Untersuchungen anderer Viren, obwohl Sealfon sagte, dass dies für Covid-19 „unbekannt“ geblieben sei.
"Wir haben Hinweise darauf, dass die Diagnose für Influenza und ein Adenovirus in den ersten 24 Stunden erfolgt", sagte Van Gieson. „Wir sind immer noch dabei, dies mit Covid-19 zu beweisen. Das heißt, wir sollten es sehr bald nach der EUA wissen. “ Er sieht das Potenzial für die USA, bis zu eine Million Tests pro Tag durchzuführen, beginnend mit 100.000 täglich im Mai.
Der Test würde die Möglichkeit erhöhen, vorinfektiöse Fälle zu isolieren und Übertragungsketten zu schließen. Es könnte auch die Quarantänezeiten für Personen, die Covid-19-Streuern ausgesetzt sind, drastisch verkürzen und es ihnen ermöglichen, innerhalb weniger Tage wieder zur Arbeit zu gehen. "Es könnte eine außergewöhnliche Nachfrage haben", sagte Chris Linthwaite, Geschäftsführer von Fluidigm, einem kalifornischen Life-Sciences-Technologieunternehmen, das Teil des Projekts ist. Er ist der Ansicht, dass häufige Tests die Verwaltung der Belegschaft bei der Rückkehr in Büros, Lager und Fabriken unterstützen können.
Die britische Regierung kündigte vor zwei Wochen Pläne an, ein Kontaktverfolgungsprogramm neu zu starten, das zu Beginn des Ausbruchs eingestellt wurde. Großbritanniens erklärtes Ziel waren bis Ende April 100.000 Tests pro Tag. Frankreich kündigte am Dienstag an, 700.000 Menschen pro Woche zu testen, auch ohne Symptome.
Andere Länder wie Südkorea, Australien und Neuseeland verfügen bereits über effiziente Rückverfolgungssysteme, aber sie würden verstärkt, wenn die Fluggesellschaften frühzeitig erkannt werden könnten.
Coronavirus-Tests: Wie sie funktionieren und was sie zeigen
Darpa-Experten sehen auch das Potenzial, die Protokolle zum Schutz von Beschäftigten im Gesundheitswesen und anderen Personen in risikoreichen Berufen sowie in relativ eigenständigen oder isolierten Gemeinden wie Pflegeheimen und Gefängnissen oder an Bord von Schiffen zu verbessern.
Der Test verwendet dieselben PCR-Geräte (Polymerase Chain Reaction), mit denen Nasentupfer von Personen überprüft werden, bei denen der Verdacht auf das Virus besteht. "Es ist eine einfache Optimierung", sagte Van Gieson. "Die Infrastruktur ist bereits da."
Die Verwendungsbeschränkungen ähneln denen, mit denen Länder wie Großbritannien bereits konfrontiert sind, und hängen von der PCR-Kapazität, den Beständen an chemischen Reagenzien und der Logistik ab. Die Ergebnisse können eine Stunde oder länger dauern, wenn die Proben an die Laboratorien geschickt werden müssen.
Wie der Virustest sucht der neue Bluttest nach einer Art Molekül namens RNA. In diesem Fall handelt es sich um Messenger-RNA (mRNA). "Ziel-mRNA ist Teil der Immunantwort auf eine Virusinfektion", sagte Sealfon. „Die mRNA-Expressionsniveaus passen sich aufgrund des Vorhandenseins von Covid-19 wirklich an. Das Verständnis der Immunantwort ist der Schlüssel zum Kampf gegen Covid-19. “
Es wird angenommen, dass Covid-19 etwa fünf Tage lang inkubiert. In diesem Stadium wird angenommen, dass Menschen infektiös werden. Dies ist auch der Zeitpunkt, an dem das Virus durch aktuelle Nasentupfertests erkannt werden kann. "Sie machen den Job, sie sagen dir erst vier Tage nach diesem [neuen Test], dass jemand krank ist", sagte Van Gieson.
Die Forschung zeigt Genauigkeitsniveaus über 95%. "Dies ist etwas, das ständig überwacht werden muss, da es sich zwangsläufig nach oben oder unten ändern wird", sagte Van Gieson.
Blutproben sind schwerer zu entnehmen als Nasenabstriche, können jedoch zuverlässiger sein. Tupfertests können schwierig sein, da eine Probe aus der Tiefe der Nase entnommen werden muss.
"Es kann eine Menge falscher Negative hervorrufen", sagte Prof. Lawrence Young von der Warwick University und fügte hinzu, dass neuere Studien, die eine geringe Zuverlässigkeit zeigten, wahrscheinlich auf eine schlechte Tupferprobe zurückzuführen waren. "Ich war sehr besorgt über Bilder im Fernsehen von Drive-In-Tests. Etwas, das man zuverlässig im Blut messen kann, könnte eine gute Sache sein. “
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Erzähl uns Wie alle vom Guardian kontaktierten Forscher war er jedoch nicht bereit, weitere Kommentare abzugeben, bis das vom Berg Sinai geleitete Team seine Forschungsergebnisse veröffentlichte. Die meisten waren besorgt über mögliche Probleme mit Genauigkeit und Praktikabilität. Die Blutentnahme ist eine mögliche Einschränkung, da Drive-In-Zentren normalerweise nicht dafür ausgestattet sind. Ein Milliliter Blut - ein Fünftel Teelöffel - wird benötigt.
Es wird erwartet, dass das Forschungsteam die mRNA-Sequenz veröffentlicht, damit andere den erforderlichen sogenannten „Primer“ erstellen können. Ein ähnlicher Ansatz wurde gewählt, als die genetische Sequenz des Virus selbst im Januar von China freigesetzt wurde, wodurch Tests in Südkorea und anderswo rasch entwickelt werden konnten.
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