一个新的质量的挑战

彼得•詹金斯

詹金斯的伙伴关系,英国索尔兹伯里。(电子邮件保护)

DOI:https://doi.org/10.1255/sew.2021.a4
©2021年作者
发表在Creative Commons BY-NC-ND执照

时不时会出现一个新的分析挑战,在大多数情况下,标准ISO / IEC 17000系列的适应和发展包括新的挑战。最新的挑战,测试的存在,导致COVID-19与否,病毒似乎是一个特别困难的挑战。

这怎么可能?值得首先观察化学和临床计量已经发展在过去的25年里因为我成为这永无止境的旅程的一部分。旅途中我学到了一些基本的事实分析科学和质量如何,可以开发可靠的数据,主要是通过ISO / IEC标准的应用。

在1999年出版的ISO / IEC 17025的起源分析科学的健壮的质量管理。标准的要求,在许多其他事情,验证该方法的使用,在某些情况下包括样本收集和准备,这部分的分析过程对最终结果产生重大影响。仪器校准之前,尽可能使用认证的参考资料(crm)由一个ISO / IEC 17034认证生产国和使用参考资料(RMs)正在进行的质量控制。周期也需要熟练测试,如果可用,从提供者ISO / IEC 17043认证。

17000系列的应用ISO / IEC标准的化学计量就有别于其他地区的科学测量,与大多数管理系统ISO标准,评估通常是由第三方实验室,通常负责认证的国家组织。因此,实验室根据ISO / IEC 17025“认可”,而不是“认证”或“注册”由第三方服务与ISO / IEC 9000质量标准。认证机构证明每年在实验室技术能力,除了坚持和操作记录质量体系下,特定于认证的范围。

的结果是,分析数据的质量由ISO / IEC 17025认证测试实验室环境、食品和饮料、制药、minerology和冶金和建筑材料领域已经达到了一个水平的意思是ISO / IEC 17025背后的原始概念,“测试一次,接受无处不在”,在许多领域正逐渐成为现实。问题:有许多受人尊敬的科学家永远不会使用任何独立分析实验室不放心自己的实验室的能力。经验表明有可能发送相同的样本三个认证实验室和得到三个明显不同的结果。

的特性之一的ISO / IEC 17000质量管理伞的产品测试,分析数据,尽可能应该伴随着估计的不确定性和可追溯性SI系统,通过不间断的比较链。

在临床化学的基本原理ISO / IEC 17000系列质量管理方法已经包含在ISO / IEC 15189,这是,实际上,医疗和诊断检测认证标准。在验证一个诊断或临床试验,样品制备和提取或将永远也验证样品制备阶段,自恢复的生物矩阵方法之间的差异很大。

同时,据我所知,ISO / IEC 15189适用于所有临床试验,“适当”包括小分子、药物或内源性小分子用作生物标记。不包括大分子的主要原因,是他们蛋白质或寡核苷酸,是crm或均方根没有经常和有困难的链接化学与生物活性物质的量。非常困难,甚至不可能,演示可代替,这被定义为“之间的数学关系的等价结果不同的测量程序参考材料和代表健康和患病的个人”样本。

这让我从COVID-19测试用于检测感染病毒在当前大流行。聚合酶链反应(PCR)检测也不是什么新鲜事物;他们在1983年第一次描述了美国生物化学家Kary Mullis博士在鲸鱼座公司,为此他获得了一半分享1993年诺贝尔奖发明PCR过程。

从那时起,PCR测试被用来测量DNA的存在,尤其是在法医DNA分析和研究在研究应用。大多数PCR方法利用热循环;这让反应物反复加热和冷却的循环,允许不同与温度有关的反应,主要是DNA融化和enzyme-driven DNA复制。PCR雇佣了两个主要reagents-primers(短,单链DNA片段称为互补序列的寡核苷酸目标DNA区域)和DNA聚合酶。在PCR的第一步,两股DNA双螺旋结构的物理分离在高温过程称为核酸变性。在第二步中,温度是降低引物结合互补序列的DNA。这两个DNA链就成为DNA聚合酶的模板组装新的DNA链从免费的核苷酸,DNA的构建块。随着PCR的发展,产生的DNA本身就是用作复制模板,设置在运动最初的DNA模板的连锁反应是成倍放大。公式用来计算后成立的DNA拷贝数量给定的周期是2ⁿ,在那里n是周期的数量。骑自行车一直持续到荧光指示包括在试剂结合合成DNA,可以检测到。因此,设置30周期导致2反应^30.,或1073741824,副本的原始双链DNA的目标区域。

一定不能忘记,越高所需的周期数量达到病毒基因组的探测信号,较低的病毒载量在样例;的循环次数越低,越流行病毒是在原样品。是很有帮助的,如果所需的周期数阈值可以作为患者的一个重要指标,公众和决策者可以做出更明智的决策如何感染和/或生病的个体积极COVID-19测试可能,但绝对没有证据来支持这一论断。

最近的一项研究来自美国传染病学会¹建议在25周期放大,70%的PCR测试“阳性”不是“案例”,自不能培养病毒,因为它死了,和35周期据报道,97%的阳性临床。研究尚未验证了他人,这是值得考虑的,没有证据表明临床历史数据有可能是“假阳性”可能是因为病毒从身体清除了病人的免疫系统,而不能独立生存的RNA片段。

如上所述,rt - pcr检测不是疾病,它是为特定的RNA测试,这是主的关键。25热周期,70%的阳性结果并不是真正的“阳性”在任何临床意义,因为RNA片段不能使人生病。进一步,它是完整的功能在受感染细胞内的病毒RNA,直接导致使人生病,所以这个诊断试验并不仅仅是检测传染性病毒,但病毒基因组。

尽管不是有意作为诊断工具,PCR的发展成为可能的快速和高度特定的某些传染病的诊断,包括那些由细菌或病毒引起的。蔡et al。的论文²更详细地解释,从医学的角度来看。

病毒的基因组DNA或RNA组成的,不像其他“生命体”,从来没有。然而,许多病毒的基因组是由DNA,很好的例子水痘带状疱疹(水痘)、单纯疱疹等。也有病毒,例如艾滋病毒,病毒的RNA基因组,但生成DNA复制的基因组复制过程的一部分。非典病毒RNA和首次成功使用逆转录酶聚合酶链反应(rt - PCR)方法的开发和验证检测SARS-CoV-2病毒基因组。³

,不足为奇的是,rt - pcr的方法检测选择COVID-19是相同的病毒SARS-CoV-2家族的一员,还有至少四种感冒病毒。COVID-19诊断测试的发展以极快的速度进行了大量的团队,所有基于基因组中国研究人员在2020年1月发布的。一篇文章Vandenburget al。⁴指出,超过260个不同的rt - pcr检测COVID-19发达。

范登堡et al。还指出,新的小说rt - pcr检测尚未充分验证和应被视为只是定性的测试。肯定有理由相信测试产生假阴性结果,Kucirkaet al。⁵明确。

应用ISO / IEC的角度来看,这表明,同时进一步优化测试和更广泛的临床和流行病学的验证,包括正式的FDA / EMEA批准,仍需要一个ISO / IEC标准,可以使用在开发未来的新小说还需要测试方法。缺乏严格的方法验证和适当的质量保证/质量控制(QA / QC)让我三个真正的担忧。

抽样

用棉签提取从特定区域的喉咙和鼻子上不是简单:采取有效和重复性良好的样品需要抽样程序标准化,由训练有素的人员,然而,许多样品被家里的病人或病人的家庭成员。这增加了一个重要的潜在的通过不完整的抽样误差。

假阳性

所有PCR测试是基于检测特定的病毒RNA片段。所以,他们都放大从两个病毒基因序列(ORF1a或病毒蛋白质,基因用于疫苗开发和N,或核衣壳,基因)和积极的PCR基因信号都需要在测试前得分为正数。

没有一个标准化的病毒片段用于目标和作为参考样本,没有真正的热循环的数量,协议有效地设置一个检测极限,rt - pcr测试仍但定性筛查和诊断工具。

可代替

的一个片段RNA鼻拭子中发现可以有三种可能的来源。感染细胞脱落活跃的病毒,病毒的残留物被宿主的免疫系统(这些可以持续数周或数月后,患者从感染中恢复)和死RNA片段从环境中吸入。只感染细胞脱落活跃病毒的医疗或流行病学问题,死病毒是背景噪音。扎阿等。¹证明了许多积极的测试是不可行的RNA,因此无法用经典病毒学方法:在某种程度上这是一个演示-可代替。

2020年12月中旬,世卫组织发布了指导⁶使用rt - pcr对COVID-19作为诊断工具,警告用户,任何积极的结果(发现SARS-CoV-2)或消极的结果(SARS-CoV-2不是检测)不应该用于隔离但结合标本类型、临床观察,病人历史和流行病学信息。

有研究努力寻找其他方法来检测病毒:Christelle普林茨教授和博士爱德华Berrocal在瑞典隆德大学工作⁷一直由欧洲研究理事会进一步发展小说测定的分光光度bdapp官方下载安卓版法测定病毒。这篇文章很有趣,和可能是一个重要的新发展,但可代替的问题仍然存在。横向流测试吸引了太多的关注;与PCR不同,它不检测病毒RNA但特定蛋白的病毒。而两天得到一个结果,他们需要半个小时左右。

综上所述这些问题表明,目前的测试在许多国家政权未能满足ISO / IEC 17025的要求或ISO / IEC 15189和良好的实验室实践。我不相信rt - pcr检测是目前用于大规模测试可以被认为是任何超过一个定性的屏幕和一个高水平的不确定性,而且应该只用于其他方法和经典审查证明证实感染症状患者的症状。尽管如此,各国政府相信他们应对流感大流行科学领导,而事实上几个著名的知名科学家的意见解释的测试被证明是适合目的作为诊断工具的主要推动力。

为什么我持有这个观点?早在70年代初,我在布鲁内尔大学第二年,我们有届课程名为“基础科学”,由约翰·多尔博士,一个植物学家。外卖的消息从课程是作为一个科学家,你必须质疑一切你不读或被告知和信任没有第三方验证,如果可能的话,你知道和信任的人。我认为这是一个原则,适用于所有被描述为“科学”,使公众在任何车辆。我坚持这种方法在我的职业生涯。

虽然我开始我的研究生生涯的医学生物化学家,在伯明翰大学学习沃尔夫森中心下t怀特黑德教授的“开国元勋”之一的外部质量评估临床实验室,我很快迁移到商业分析化学,生物化学,包括微生物学。所以我有后台可以采取客观的观点正在发生什么。

我非常不开心,许多国家的政府正在改变社会对生命和健康的影响许多使用定性数据测试,有一个高水平的不确定性,由抽样误差引起的,缺乏方法验证和你没有真正的QA。它仅仅是坏科学和削弱了公众对“科学”的信任。

引用

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2. H.Y. Cai J.L.卡斯韦尔和参考书籍普雷斯科特Nonculture动物细菌性疾病的分子诊断技术:诊断实验室的角度”,兽医。病理学研究。51 (2),341 - 350 (2014)。https://doi.org/10.1177/03009858135半岛app应用下载11132
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7. 著名的伦理委员会授予新Covid测试和光谱仪(2021)。https://www.lunduniversity.lu.se/article/prestigious-erc-grants-new-covid-test-and-spectrometer