抗疫期间,中科院武汉病毒所做了什么
新冠状肺炎疫情爆发以来,中国科学院武汉病毒学研究所的研究人员一直在抗击疫情的第一线,承担了许多预防和控制新冠状肺炎的科研任务。然而,网络上流传的谣言,如“新冠状病毒起源于人工合成”和“病毒从实验室泄漏”,也引起了社会各界的不断关注。
为了全面展示武汉病毒研究所科研人员的防疫科研工作,讲述他们在防疫科研第一线的故事,中国科学院武汉分院院长、武汉国家生物安全实验室主任袁志明和中国科学院武汉病毒研究所副所长关武祥接受了《科技日报》的专访。
去年12月30日,我们竭尽全力解决这个问题。
《科技日报》记者:武汉病毒研究所对新发冠状肺炎疫情的科学研究是什么时候开始的?收到的第一个任务是什么?
关武祥:新皇冠肺炎疫情的科学研究始于2019年12月30日。在收到武汉金印滩医院不明原因肺炎相关样本后,我院组织了一个上级团队连夜进行病原体检测和鉴定,并及时将结果上报相关部门。
《科技日报》记者:新冠状肺炎疫情爆发以来,武汉病毒在防治新冠状肺炎方面承担了哪些科研任务?这些任务进展如何?
关武祥:疫情爆发以来,武汉病毒研究所开展了病毒分离鉴定、病原体检测、抗病毒药物和疫苗研发、恢复期患者血浆中和抗体效价评估、动物模型建立和致病机制研究等科研工作。有序推进,为一线防控提供科技支撑,取得积极进展。
在病毒分离和鉴定方面,病毒研究所不断解决关键问题,获得病毒全基因组序列,分离病毒株,鉴定为新型冠状病毒,并完成标准化储存。该病毒序列于1月11日作为国家卫生委员会指定机构之一提交给世界卫生组织。
在病毒检测方面,快速组织研发核酸和血清学检测技术及产品,与深圳联合医疗科技有限公司合作研发2019年新型冠状病毒核酸检测试剂盒,已进入中国食品药品监督管理局紧急审批程序。2019年新型冠状病毒血清学检测试剂盒是与珠海朱莉试剂有限公司合作开发的,于3月14日通过国家食品药品监督管理局审批,获得医疗器械注册证。
作为武汉市指定机构之一,该研究所参与了新诊断肺炎的病原学检测。自1月26日以来,已检测出6500多份疑似新诊断肺炎患者的咽拭子样本。
我们还与军事科学院军事医学研究所国家应急防控药物工程研究中心联合开展了上市药物、临床药物和候选药物的筛选和评价。人们发现,氯喹磷酸盐、fabiravir等。能在体外细胞水平有效抑制2019年冠状病毒感染,其他药物正在筛选和评估中。
同时,与中国药品集团中生公司合作开展全病毒灭活疫苗的研发,并于4月12日获得国家食品药品监督管理局批准进行临床试验。
与中国医药集团中生公司合作,对部分恢复期患者的血浆进行中和抗体效价评估,发现抗体效价可达1:640。经过进一步评估,合作单位按照程序开展了相关临床工作。
在动物模型构建方面,建立了恒河猴新冠状肺炎模型。通过对科技部组织的新型冠状肺炎动物模型的评价,认为该模型已成功构建,可用于致病机制和传播途径的相关研究,为疫苗和病毒药物评价提供了重要平台。
《科技日报》记者:作为一个病毒研究机构,以往的病毒研究经验如何帮助应对疫情?
关武祥:早在2003年非典疫情爆发时,国家就部署了武汉病毒承担的武汉国家生物安全实验室建设任务。该病毒侧重于医学病毒特别是高致病性病毒的研究,开展了基础研究和多种病毒防控技术的研发。这些努力为应对新的传染病爆发奠定了基础并形成了储备。
特别是,病毒研究所的相关科研团队已经对冠状病毒进行了十多年的研究,并保留了适用于冠状病毒的通用核酸检测方法、针对类非典冠状病毒的通用核酸和抗体检测方法、病毒分离和培养方法等。这些方法在疫情早期的病原体鉴定中发挥了重要作用。
《科技日报》记者:基于多年对冠状病毒的研究,可以预测新的冠状病毒的爆发吗?
关武祥:2003年非典爆发后,中国已经改善了传染病监测系统。在重大传染病项目的支持下,传染病防控能力进一步增强。现有系统主要针对传染病监测和预警,目前无法实现主动预测。
病毒爆发的预测是一个世界性的难题,很难预测。人类对自然界中存在的病毒以及它们的发生、发展、传播和发病的规律了解不够。
要实现传染病从被动预警到主动预测的阶段,需要一批能够坐在板凳上坚持基础研究和技术研发的研究人员。对野生动物携带的病毒进行长期监测和背景调查是监测可能的传染病的重要内容之一。
总结并组建12个科研团队
《科技日报》记者:目前,有多少个病毒小组正在进行新皇冠肺炎防治的科学研究?这些团队具体做什么?
关武祥:随着疫情的发展,研究所根据承担的任务,集中优*量,突破学科群的设立,通过统一部署,凝聚形成了12个科研团队,共120多人,主要开展病原学检测(近20人)、病毒监测(近20人)、药物筛查(17人)等工作。
来自6个支持团队的40多人为科研工作提供支持。其中,国家病毒资源库负责2019年新冠状病毒样本的收集和标准化存储。生物安全三级(P3)实验室和生物安全四级(P4)实验室主要负责实验室的正常运行和科研人员的安全保护。分析测试中心和实验动物中心分别负责各种大型仪器的分析和测试,并提供实验动物支持。
《科技日报》记者:这些研究人员的日常工作情况如何?
关武祥:疫情爆发以来,武汉病毒研究所的科技工作者一直在抗击疫情的第一线战斗。他们主动放弃春节假期,克服生活中的不便等困难,并尽最大努力解决新皇冠肺炎的科技难题。
科研人员在实验室的单次工作时间长达5-6小时,在此期间他们不能吃东西、喝水或上厕所,加上准备和数据处理时间,平均每天工作时间约为10-12小时。为了有效地利用设备和机器,几个小组轮流进入小红山和正大公园的P3实验室开展研究活动。样本量大的病原体检测团队分为两组,在P3和P2实验室轮换。
例如,我们2019年新成立的冠状肺炎病原体检测团队。由于研究所新发肺炎病原体检测组成员人数少,无法满足大量样本的检测要求。当时,该研究所的许多年轻党员自愿参加病原体检测。
P4实验室做了什么
《科技日报》记者:你能专门介绍一下P4实验室的研究任务和进展吗?
袁志明:P4实验室是武汉国家生物安全实验室的一部分。武汉国家生物安全实验室由一个P4实验室和两个P3实验室组成,与几个P2实验室、普通实验室、实验动物设施和武汉病毒研究所的相关配套设施共同构成一个生物安全实验室集群平台。
自2019年12月30日武汉收到不明原因肺炎样本,并随后成功分离出2019年新冠状病毒后,武汉国家生物安全实验室紧急启动了2019年新冠状病毒研究的实验室能力认可和实验活动资格申请,获得了2019年新冠状病毒细胞培养、啮齿动物感染和非人灵长类动物感染操作的活动资格,确保实验室依法合规开展相关研究工作。
同时,研究所的科研伦理审查委员会和实验动物管理委员会根据程序审查、批准、管理、监督和审查动物实验的发展,以确保实验期间的动物福利。
此后,武汉国家生物安全实验室全面开展了2019年新冠状病毒的纯化和增殖、恢复期患者血浆中和抗体效价评价、消毒效果评价、非人灵长类动物模型建立和抗病毒药物评价、灭活疫苗研制和动物保护试验。
目前,病毒增殖和灭活的标准技术已经建立,新型消毒剂的研制和2019年新型冠状病毒的杀灭活性评价已经完成,恒河猴动物感染模型已经建立,候选抗病毒药物和灭活疫苗的评价已经开展。动物模型的建立为研究病毒感染和评价其他候选抗病毒药物和新疫苗的效果提供了重要的基础条件。
层层检查点确保病毒不会泄漏
《科技日报》记者:作为生物安全级别最高的实验室,研究人员在进出P4实验室时应该采取什么保护措施?
袁志明:所有在P4实验室进行实验操作的科学研究人员都必须接受系统的理论和实践培训,并通过年度生理和心理健康评估。获得岗位资格后,经实验室主任同意,方可进入实验室。
每次科研人员进入实验室之前,生物安全人员必须确认他们的基本身体状况(血压、体温等)。)正常,满足实验操作的需要。在具体操作过程中,合格并授权的实验室人员可以通过门禁系统进入P4环道,检查实验室的运行状况,填写《实验室人员出入境登记表》,并通知监控中心。
随后,实验人员通过门禁系统再次进入实验室的第一个更衣室,脱下个人衣物,更换一次性内部防护服,检查正压防护服的状态,然后穿上正压防护服并连接呼吸供气软管。完成上述步骤后,通过化学喷淋进入核心实验室进行工作。
为了确保生物安全和生物安保,实验室同时需要两名以上的工作人员,任何人不得单独进入实验室工作。
研究人员通常从他们进入的同一条路线离开实验室。退药前,应在化学淋浴房进行化学消毒剂消毒和清水冲洗,并对正压防护服进行彻底消毒。脱下内防护服后,所有人员必须洗个卫生淋浴,然后穿上自己的衣服,离开实验室,填写《实验室人员进出登记表》。实验活动已经完成。
在实验室里,科学研究人员与外界的所有联系都是通过监控中心完成的。如果出现任何异常情况,将立即联系监控中心。当有实验活动时,监测中心将配备充分的生物安全、生物安保和设备支持人员,以确保它有能力处理各种紧急事件。
《科技日报》记者:P4实验室在防止病毒外流方面有哪些独特的保护技术和措施?
袁志明:武汉P4实验室的核心部分完全被不锈钢围壁包围,形成“盒中盒”的结构。核心实验室的密封结构可确保足够的结构强度和密封性,以形成静态密封。
实验室动态密封采用负压技术,保证功能区之间严格有序的压差梯度,有效防止被传染性病原微生物污染的空气扩散到污染概率低的区域和外部环境。
对于实验室排放的气体,采用两级高效过滤器进行过滤和排放,确保实验室废气的安全。实验室废水经废水处理系统高温处理后排放。实验室内受污染的废物应经双门高压灭菌器高温高压处理后安全清除,并移交给具有相应资质的医疗废物集中处置单位进行处理。
人员通过出入口通道时,实验室人员的正压防护服使用化学喷淋装置进行化学消毒,确保出入口通道的安全。通过上述技术保护措施,实验室中的病毒无法逃脱。
实验室不仅拥有高标准的生物安全设施,还建立了严格的生物安全管理体系,包括科研项目、人员、实验动物、废物处理、感染性物质管理等一系列程序文件和标准操作手册。确保实验室的安全高效运行。
实验室的物理设施每年应由第三方机构进行测试,实验室的运行应接受中国国家合格评定认可委员会的监督和评估以及国家有关部门的年度检验。
《科技日报》记者:2019年新冠状病毒的研究需要长期持续进行。未来将开展什么工作?
关武祥:研究所将继续面向科技快速处置和应急响应的迫切需求,开展病原体检测、抗病毒药物和疫苗研发、恢复期患者血浆中和抗体效价评估、动物模型和致病机制研究等科研工作。
面对传染病防控的长期需求,研究所将继续开展生物安全和公共卫生领域的基础研究和防控技术研发,为维护生物安全提供科技支撑和决策咨询。