与病毒赛跑的40天

——我国首个获批上市的化学发光法新冠病毒抗体检测产品背后的故事

2020年03月09日08:15  来源:重庆日报网
 

重庆医科大学“新型冠状病毒(2019-nCov)化学发光免疫检测试剂盒的研发”项目团队正在实验室攻关。(重庆医科大学供图)

二月初的深夜,重庆依旧寒冷。袁军第一次拉着一箱“炸弹”从位于万州的重庆三峡中心医院出发,独自驾车返回重庆主城,尽管预案周全防护齐备,他心里仍然有些打鼓。

  这些“炸弹”,是新冠肺炎确诊病例的血清样本。

  作为重庆医科大学科研处处长,袁军也是学校牵头的“新型冠状病毒(2019-nCov)化学发光免疫检测试剂盒的研发”项目团队的一员,他深知,这些“炸弹”是实验所用的“宝贝”,与病毒赛跑,就是与生命赛跑。

  3月1日晚,当得知国家药监局批准重庆医科大学、博奥赛斯生物科技有限公司(下称博奥赛斯)、重庆派金生物科技有限公司(下称派金生物)共同研发的新冠病毒IgM/IgG抗体检测试剂盒上市的消息时,还在实验室忙碌的项目团队成员瞬间兴奋了,沉闷已久的实验室,总算活跃了起来。

  我国首个获批上市的化学发光法新冠病毒抗体检测产品,40天研制成功。

  攻关迎难而上

  与其做“N+1”锦上添花,不如做“0到1”的突破

  1月21日,国家卫生健康委确认重庆市首例输入性新冠肺炎确诊病例当天,重庆医科大学就决定,开展新冠病毒相关科研攻关。

  然而在4天前,学校已经放假,很多师生都已陆续离校。从哪里着手呢?

  从事了30多年病毒研究的校长黄爱龙把仅剩的几个学术骨干聚在一起,结合实验室的技术储备、设施设备等资源和比较优势,着手研究应急科研攻关的主攻方向。

  病毒学诊断需要核酸诊断和血清学免疫学诊断进行配合,当时国内已有多家公司可以提供核酸检测试剂产品,但免疫诊断试剂还是空白。

  免疫学主要有胶体金和化学发光等方法。胶体金使用方便快速、成本低、应用范围广、技术难度系数相对低,但却存在灵敏度低、无法定量、有暴露风险等局限。化学发光检测灵敏度高,不仅可显著提高临床检测的准确性,还具备高通量、简便安全、速度快等特点,国内具有研发能力的单位很少。

  与其做“N+1”锦上添花,不如做“0到1”的突破。最终,他们把主攻方向聚焦在新冠病毒抗体的化学发光检测试剂研发上。

  检测试剂最终要形成产品,还得联合具有生产能力的企业一起来做。博奥赛斯从事化学发光试剂和仪器研发已有10余年,黄爱龙找到其创始人刘萍,两人一拍即合,迅速达成合作协议,利用磁微粒化学发光方法,共同开发新冠病毒IgM/IgG的免疫诊断试剂。其中,重庆医科大学负责抗原抗体设计与制备以及临床实验,博奥赛斯负责试剂盒组装、产品报批和批量生产。

  1月24日,该项目随即被列入市科技局启动实施的重庆市新冠肺炎疫情应急科技攻关专项第一批资助项目。

  科研“双线并行”

  两个组同时独立推进,3个环节环环相扣

  从抗原设计与制备,到试剂盒组装及实验室验证,再到临床验证,这是整个项目的3个课题,也是研制免疫诊断试剂的3个重要环节,环环相扣,前一环的成败,直接影响后一环的进度。

  重庆医科大学实验室的汪德强教授,就是第一个课题的负责人。

  “做抗体检测,先要找到抗原。”由于人手紧缺,他和蔡雪飞教授从实验室其他老师处“挖”来6名家住重庆主城的研究生,临时组队,一起开展重组抗原的设计与制备。

  科研只有两个答案,一个是成功,另一个是失败。为了尽可能避免实验失败,他们采取了“双线并行”的方式——两个组同时独立推进。

  完成重组抗原的设计与制备,当时课题组手上缺少原材料,缺少基因模板,总部远在天津的博奥赛斯想尽办法提供协助。重组抗原进行密码子优化需要基因合成,他们又委托上海生工生物工程有限公司安排专人制作。

  这些重组抗原设计与制备需要的原材料,地跨重庆、天津、上海,而全国物流交通大部分已停,如何取送?不得已,博奥赛斯安排了专人,采用接力的方式,乘坐飞机来回取送这些材料。而且,为了避免被隔离,负责取送的人员仅往返于三地,不出机场!

  负责协助抗原规模化制备的派金生物,原本春节期间已经停工,为了应急科研攻关,也火速复工。

  一切进展都比较顺利,特别是6个重组抗原的基因克隆、表达纯化和验证,平时至少要5天,汪德强带领课题组仅用48小时即完成。

  不过,2月3日,当重组抗原被制备出来后,结果却让攻关团队陷入一片阴霾。

  “6个重组抗原,只有3个效果较好,可用于免疫检测,其他效果都不好,大家都非常失落。”汪德强说。

  第一环没做好,接下来的环节怎么办?这肯定不行。于是,他带领课题组重新寻找解决办法。

  那两天,他们成天泡在实验室,高度专注和紧张的状态让每个人话都不怎么说。

  作为整个项目的负责人,黄爱龙更是焦急万分,一有时间就往实验室跑,有时凌晨两点多还从家里赶回学校。旁人眼中平时温文儒雅的校长,着急起来甚至也发起了脾气。

  经过反复改进和验证,2月6日,初步组装的基于表位肽和重组抗原的化学发光试剂盒各项性能都基本达到预期设定指标,这让黄爱龙被口罩遮挡的脸上,也展露出了笑容。

  加班拼尽全力

  早上起床感觉气促,她吸氧半小时又进了实验室

  试剂盒研制成功后,在市卫生健康委支持下,项目团队先后依托重庆几家新冠肺炎定点救治医院进行了临床验证实验。

  袁军就负责将几家医院的临床样本集中转运到主城的定点医院进行集中检测。为了抢时间,他有时候也顾不得“讲规矩”。流程需签字,院方领导正在开会,他就冲到会议室里获取签字。标本要赶紧转运,他直接进入医院检验科提取样本。“反正戴起口罩的,可以不要面子。”他呵呵笑着说。

  往返万州7次,每次600多公里,同事开玩笑说,“古有孔明六出祁山伐魏,今有袁军七下万州战‘疫’”。他心里明白,样本能否早一点转运,关系到试剂盒能否早一点完成验证,能否获批上市。

  同为临床验证课题组的成员,陈娟教授是实验室唯一的“女将”。她多次跟随黄爱龙、袁军一起,奔赴医院与检验科检测人员讨论临床验证实验方案。回到实验室后,又投入到紧张的临床验证工作中。

  她说,自己并不怕感染,但害怕感染家人。为此,她和课题组的几名成员都住进了学校的宿舍,过了差不多20天集体生活。

  高强度的工作,她的身体也有些吃不消。“有天早上,起床就感觉自己像心衰病人一样,老是觉得气促,缺氧,呼吸不过来。”陈娟告诉记者,她抱着氧气瓶吸了半个小时氧,才慢慢缓过来。放下氧气瓶,她又进了实验室。

  3月3日,抗体检测被《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》纳入新冠肺炎的确诊依据。4日,重庆市新冠肺炎疫情防控工作新闻发布会上,新冠病毒IgM/IgG抗体检测试剂盒获批上市的消息正式对外发布。这时,陈娟也感觉松了口气,“我会永远记得我们拼尽全力的样子。”

  如今,博奥赛斯已经将生产设备从天津包机运送到重庆,试剂盒产量可达20万人份/周,并已有100万人份的储备量。

  不过,对于整个项目团队来说,他们后续仍有很多工作在继续。

  本报记者 张亦筑

(责编:陈易、张祎)

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