IGI lleva las pruebas de COVID-19 a los trabajadores de servicios públicos, desatendidos

IGI lleva las pruebas de COVID-19 a los trabajadores de servicios públicos, desatendidos
Noticias de Berkeley | Robert Sanders | 13 de mayo de 2020

Un mes después de la apertura, un laboratorio de pruebas de COVID-19 en la Universidad de California, Berkeley, pasó de evaluar a estudiantes sintomáticos a evaluar una gama más amplia de personas potencialmente expuestas al nuevo coronavirus, incluidos los residentes de hogares de ancianos locales, East Bay's población sin hogar, bomberos y policías de primera línea y, ahora, trabajadores de servicios públicos en todo el estado.

El laboratorio emergente, integrado por voluntarios del Instituto de Genómica Innovadora (IGI), aumentó rápidamente su capacidad a cientos de pruebas por día después de su apertura el 6 de abril, lo que le permitió responder a múltiples solicitudes de comunidades fuera de UC Berkeley. Desde entonces, el laboratorio ha examinado a los bomberos expuestos a pacientes sospechosos de COVID-19 y a residentes de hogares de ancianos potencialmente expuestos a la enfermedad. También ha examinado a oficiales de policía asintomáticos de UC Berkeley y al personal del centro de salud, a los bomberos de la ciudad de Berkeley y al personal de las clínicas de salud de East Bay. Además de evaluar a los estudiantes, profesores y personal de UC Berkeley, el laboratorio se centra en las poblaciones vulnerables y los socorristas de primera línea que diariamente se ponen en riesgo de infección.

"Estamos sirviendo a comunidades económicamente desfavorecidas y a nuestros servidores públicos para garantizar un impacto positivo en toda nuestra sociedad", dijo Fyodor Urnov, profesor de biología celular y molecular de UC Berkeley que dirige el laboratorio de diagnóstico de IGI como director científico de tecnología y traducción del instituto. "Esto es lo que somos."

El IGI es una colaboración de investigación entre UC Berkeley y UC San Francisco para avanzar CRISPR-Basado gen manipulación con herramientas como CRISPR-Cas9, que la fundadora de IGI, Jennifer Doudna, convirtió por primera vez en una técnica biomédica revolucionaria hace ocho años.

“Ha sido un honor servir a nuestra comunidad de esta manera”, dijo Doudna, profesor de Biología Celular y Molecular y Química de UC Berkeley e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. “Es vital que nuestras pruebas vayan a quienes más las necesitan. Queremos mantener seguros a los trabajadores esenciales, ayudar a los desatendidos y trabajar para reabrir tanto el campus como la economía de California ”.

La próxima semana, el laboratorio de IGI comenzará a revisar a los empleados asintomáticos de un puñado de servicios públicos (POU) en áreas del estado con recursos de prueba limitados, ya sea que se crea que los empleados han estado expuestos al coronavirus o no. Las POU son proveedores de agua y energía sin fines de lucro y operados por la comunidad que satisfacen las necesidades de agua de aproximadamente el 90% de los residentes del estado y las necesidades de energía de aproximadamente el 25%.

Algunas POU han tenido que alojar al personal crítico en apartamentos o remolques cercanos para asegurarse de que no estén expuestos al COVID-19. Esto es de especial preocupación para los operadores que controlan puntos clave de la red eléctrica y la infraestructura de distribución de agua. Sin embargo, muchas POU se encuentran en pequeñas ciudades o áreas del estado sin acceso a los centros de salud que podrían evaluar a sus empleados.

"Verificar (para COVID-19) es realmente importante en esas configuraciones porque, si, sin saberlo, está secuestrando a una persona asintomática con COVID con otras personas en su turno, corre el riesgo de que todo el turno se enferme", dijo Karen Douglas, comisionada con la Comisión de Energía de California, que inicialmente se acercó a IGI. “Las POU brindan servicios esenciales de agua y electricidad a las comunidades de todo el estado. Las pruebas que IGI puede proporcionar les ayudarán a proteger a sus trabajadores y sus instalaciones mientras realizan su trabajo ”.

Dirk Hockemeyer, profesor asistente de biología celular y molecular de UC Berkeley que dirige gran parte del trabajo técnico del laboratorio, dijo: “No podía creer que los trabajadores que realizan funciones tan verdaderamente esenciales no pudieran ser evaluados. Aprovechamos la oportunidad de ayudar ".

Barry Moline, Director Ejecutivo de la Asociación de Servicios Públicos Municipales de California, admitió que los operadores de POU habían estado muy preocupados y francos por la falta de pruebas y equipos de protección personal, al igual que casi todos los demás en el estado. Había "esto virus ahí fuera que podría derribar una instalación por la que estábamos realmente nerviosos ”, dijo.

“Estas son las personas (trabajadores de plantas de energía, trabajadores de líneas y trabajadores de salas de control) que literalmente mantienen el agua fluyendo y las luces encendidas. Queremos asegurarnos de que todo lo que estamos haciendo (para prevenir la propagación del virus entre los trabajadores de servicios públicos) sea efectivo ”, dijo Moline.

Protegiendo la red eléctrica del estado

Los planes actuales son llevar los kits de FedEx (hisopos orofaríngeos y viales estériles para contener las muestras) a los puntos de venta en lugares como Turlock y Redding, y tan lejos como Needles en el sur de California. Luego, el personal médico local tomaría muestras de tal vez una docena de empleados en cada sitio después de obtener la aprobación de un médico, luego los llevaría a un punto de recolección desde el cual serán transportados a UC Berkeley.

Actualmente, el laboratorio puede analizar alrededor de 180 muestras por día y se está ampliando para ejecutar alrededor de 1,000, dejando espacio para acomodar las pruebas de los trabajadores de servicios públicos.

“Lo que a muchas de las POU les gustaría hacer es, en primer lugar, evaluar a los empleados que pueden haber estado expuestos al virus o que están siendo secuestrados debido a la naturaleza muy especializada de su trabajo. También hay interés en instituir algún nivel de revisión regular de los empleados ”, dijo Douglas. "Aproximadamente 150 pruebas a la semana deberían satisfacer las necesidades más críticas de las pruebas, al tiempo que permiten cierto nivel de detección adicional".

“La razón por la que apreciamos tanto lo que está haciendo IGI es que nos resulta difícil pagar una prueba COVID-400 de $ 19”, dijo Moline, y señaló que unos 2,000 trabajadores de servicios públicos en pequeñas unidades de almacenamiento necesitan actualmente algún tipo de prueba periódica. “Hacer que nuestra gente vuelva a trabajar es fundamental. Estamos proporcionando infraestructura para que operen nuestras comunidades. Que IGI ofrezca este servicio a bajo costo o sin costo es un valor tremendo para nosotros ”.

Urnov dijo que el laboratorio de IGI probablemente lanzará una versión altamente automatizada de su análisis de reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa con transcriptasa inversa (RT-qPCR) en otra semana, lo que le permitirá aumentar hasta 1,000 pruebas por día. Con esta capacidad, el laboratorio emergente estará listo para ayudar a abrir la economía del estado y traer a los estudiantes, profesores y personal de regreso al campus de UC Berkeley.

“En lo que nosotros y el canciller de UC Berkeley estamos pensando mucho, y en lo que realmente estamos trabajando, es en reabrir el campus de manera segura”, dijo Urnov. "Desempeñaremos un papel habilitador y crítico; todo lo que estamos haciendo ahora es una preparación para eso".

La presidenta de la UC, Janet Napolitano, dijo a principios de este mes que los 10 campus del sistema pueden abrir en el otoño con solo una parte de los estudiantes en el campus, mientras que el resto toma cursos en línea. Esto permitiría el distanciamiento social en las salas de conferencias y seminarios y también en los dormitorios. Sin embargo, para lograr esto, el campus necesita pruebas de diagnóstico adecuadas para detectar tanto nuevos casos de COVID-19 como portadores asintomáticos del virus, así como la capacidad de realizar pruebas de anticuerpos, algo que IGI también espera expandir, para identificar a aquellos previamente infectados. y potencialmente inmune.

"Cuando se habla de la apertura de universidades, todo el mundo dice que la capacidad de prueba es un problema", dijo Urnov. “Entonces, nuestro trabajo es decir, 'La capacidad de prueba no es un problema'”.

Transformando laboratorios académicos en startups de biotecnología

Urnov dice que su vida ha sido un torbellino desde el día de marzo cuando Doudna le dijo a sus colegas de IGI que tenían que dar un paso al frente para abordar la pandemia de COVID-19. Eso fue dos días después de que la Organización Mundial de la Salud declarara una pandemia mundial.

Después de una llamada a los voluntarios para el personal de un laboratorio de diagnóstico emergente, 862 personas ofrecieron su ayuda.

"Comenzamos el 13 de marzo con un grupo de postdoctorados con sus formas académicas relajadas y de repente tuvimos que lidiar con cosas como CLIA y HIPAA", dijo, refiriéndose a los estrictos y sensatos requisitos federales para los laboratorios de pruebas clínicas (Clinical Laboratory Enmiendas de mejora) y la privacidad del paciente (Ley de responsabilidad y portabilidad del seguro médico).

Estima que, hasta la fecha, IGI ha gastado un millón de dólares para montar el laboratorio certificado, sin incluir los sueldos de estudiantes graduados, becarios postdoctorales y profesores como Urnov y Hockemeyer, que han abandonado su investigación profesional para dedicarse a tiempo completo a el laboratorio.

Los fondos, desde donaciones sin restricciones al instituto, permitieron a IGI comprar equipos, software, equipos de protección personal, reactivos y mucho más. Algunos profesores de UC Berkeley donaron su propio equipo de laboratorio al esfuerzo. Los colegas de Urnov e IGI incluso obtuvieron nuevos suministros de hisopos, que eran escasos, y modificaron el análisis para trabajar con ellos.

Los kits de prueba de COVID-19 que se encuentran en el mercado generalmente funcionan con hisopos nasofarineales, pequeños bulbos de algodón en un palito que llegan muy atrás en la nariz. Él y su equipo tuvieron que arreglárselas con hisopos orofaríngeos, que tienen cabezas más grandes del tamaño de un Q-tip, que generalmente se usan para obtener muestras de la boca y hasta la mitad de la nariz. Pero el equipo de IGI demostró que la precisión de la prueba es la misma para cualquier tipo de hisopo. Empacaron 1,000 de ellos en bolsas de plástico para crear kits listos para usar para el personal médico que trata directamente con los pacientes.

El equipo de IGI redactó su plan para un laboratorio emergente y lo publicó en línea, con la esperanza de que ayude a otras universidades a hacer lo mismo.

“Hemos informado a los médicos ya CalREDIE (el brazo de notificación electrónica de casos del Departamento de Salud Pública de California) más de 1,000 pruebas”, dijo Urnov. "Por lo que sabemos, no hemos cometido un error".

"Hasta ahora, hemos ofrecido todas estas pruebas de forma gratuita", agregó Doudna. “Solo hemos podido brindar este servicio gracias a generosas donaciones filantrópicas. Las donaciones caritativas son el elemento vital que sustenta nuestra instalación de pruebas ".

Hasta la fecha, la proporción de personas que dan positivo por COVID-19 varía de aproximadamente el 1% al 4% para las diversas poblaciones a las que ha atendido el equipo de IGI. El tiempo de respuesta para los pacientes para su proceso semiautomatizado es de 24 horas, aunque el equipo puede realizar el análisis real del hisopo en tan solo 5.5 horas.

Las operaciones del laboratorio emergente, ahora convertido en una rutina, se establecieron bajo el liderazgo de Hockemeyer. Él y varios becarios postdoctorales y estudiantes de posgrado en el departamento desempeñaron un papel esencial en aclarar la miríada de detalles técnicos, dijo Urnov. Trece voluntarios, el equipo azul, se presentan a las 7 am todos los días y se dividen en grupos más pequeños que aceptan y procesan los hisopos entrantes, ingresan datos en la base de datos certificada por HIPAA y CLIA y procesan las muestras preparadas el día anterior. El equipo rojo toma el relevo a primera hora de la tarde.

Otros apoyan al equipo, mientras que Urnov y Hockemeyer solucionan problemas y Urnov planea pruebas e interfaces futuras con las muchas organizaciones que buscan ayuda.

Urnov pasó aproximadamente cuatro horas en un domingo reciente rastreando a los fabricantes de una tinta especial necesaria para imprimir etiquetas de códigos de barras para los tubos de muestra que se incluyen en los kits de hisopos. El fabricante afirmó que la tinta estaba agotada. Urnov finalmente se comunicó con el director de tecnología de la compañía, y la tinta estaba en la puerta de IGI 24 horas después.

“Seis o siete organizaciones: Salesforce, que ayudó a configurar nuestros sistemas de gestión de datos; ThermoFisher, que fabrica los kits de análisis; Hamilton, que fabrica el robot automatizado de manipulación de líquidos; la gente de códigos de barras de Zebra Technologies, dice, 'Vamos a hacer todo lo posible para ayudarlo' ”, dijo. "La gente responde de manera sincera al bien público".

Todo esto permite que el equipo de IGI atienda a más organizaciones que necesitan pruebas. LifeLong Medical Care, que atiende las necesidades de salud de las poblaciones desatendidas, ya ha enviado cientos de pruebas para su análisis, muchas de ellas de personas que viven en la calle. E IGI acordó recientemente hacer pruebas a hasta 200 personas por semana a través de Centro de salud comunitario Roots en Oakland, que atiende a grupos recientemente encarcelados, de bajos ingresos, sin hogar y otros grupos marginados.

“En todos mis años en Berkeley, nunca me había sentido tan conectado con mi comunidad como durante esta experiencia”, dijo Hockemeyer. "Como investigador, es raro ver el impacto de su trabajo de manera tan inmediata y ver que, sin duda, está haciendo mucho bien".

Moline del grupo de servicios públicos es uno de los agradecidos clientes del equipo.

“La buena noticia es que sentimos que tenemos los recursos para aprovechar, mientras que hace unas semanas estábamos desesperados. Gracias a IGI, hemos aprendido a hacer las preguntas correctas, hemos podido avanzar en la dirección correcta. No estamos donde debemos estar, pero las cosas están empezando a encajar y eso es un gran beneficio ”, dijo.

Contactos para los medios de comunicación
Fiódor Urnov: urnov@berkeley.edu
Dirk Hockemeyer: hockemeyer@berkeley.edu