疫情加速檢測科技研發

(影像來源:Unsplash)
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【文/卡姆西(Roxanne Khamsi)】

桑古巴(Willy Ssengooba)從10年前就在烏干達各地往來,訓練公衛人員使用一種新儀器檢測結核病。烏干達位於非洲東部,每年約有九萬人感染這種致命的疾病,傳統檢測方式是從患者的痰中培養細菌進行分析,需數個月才有結果。新儀器採用快速分子檢測方式只需花幾個小時,因此能夠馬上施予確診患者保住性命的療法。

桑古巴現任職於首都坎帕拉(Kampala)的馬凱雷雷大學健康科學院分枝桿菌研究小組科學主任,協助全國各地診所設置了265台儀器。藉由普及早期診斷,使肺結核相關死亡人數下降,特別是對於兒童與感染人類免疫不全病毒(HIV)的族群。桑古巴認為這項做法相當成功,希望能設置更多儀器,然而主政者卻難以體認醫療科技的力量。

而後新冠疫情來了。2020年3月21日,烏干達出現第一起病例,桑古巴就收到衛生署長官發來的訊息。顯然幾乎所有的新病例將會越過國界入境,桑古巴能篩檢每名入境烏干達的人嗎?全國都要靠他了!

烏干達是內陸國家,桑古巴的團隊開始在國界上人們頻繁進出的關哨,給載貨的卡車司機進行鼻腔採檢。有時這些樣本每天多達千件,需送到將近300公里外的坎帕拉進行分析,那裡才有能進行聚合酶連鎖反應(PCR)的實驗室。藉由龐大的儀器把發出螢光的分子探針接到新冠病毒的遺傳序列上,找出樣本中是否有新冠病毒的遺傳物質。桑古巴的團隊親自運送這些樣本,大約有50名工作人員蒐集樣本,放上小貨車載到實驗室,然後再返回蒐集另一批,許多時間花在熬夜趕路,令人筋疲力竭。隨著疫情加劇,工作人員無法負荷,等待檢測結果的卡車司機在邊境苦候數日,原因之一是在坎帕拉進行的PCR分析有時需72小時才有結果。排隊的卡車綿延數公里,上面有各式各樣貨物,包括家電產品、建築材料或汽車零件。更糟糕的是,烏干達政府已關閉了機場。

危機處理

烏干達政府用盡一切辦法解決邊境阻塞狀況。桑古巴想到全國各地有265台PCR機器,多年來用以診斷結核病,其中有些小型機器只要改變處裡樣本的卡匣,就能用來檢測新冠病毒。桑古巴把這些儀器搬到邊境關哨,調整一下基礎硬體設備(電力系統、安置工作檯的地點),讓這些儀器能運作。在坎帕拉的實驗室裡,多台大型儀器放在數間房間中,需由經驗豐富的技術員製備並處理樣本,但邊境的PCR儀器的型號為基因專家系統(GeneXpert),尺寸如同印表機,能自動操作,應用同樣的PCR技術,只需半小時就能得到結果。

2020年5月鄰近肯亞的烏干達小城馬拉巴啟動新冠病毒檢測系統,原需排隊數天才能進入烏干達的卡車司機,現在只須等半小時。接下來一個星期,另外兩個重要關哨也有了相同檢測設備。疫情最初幾個月,許多國家(包括一些富裕國家)都在全力地毯式搜索,以期找出所有病例,但是桑古巴知道公衛和經濟活動必須維持平衡。他在需要進行檢測的地點設定好基礎設備,避免疾病散播同時維持重要物資進口。蘇格蘭聖安德魯斯大學發展檢測技術的專家沙比提(Wilber Sabiiti)指出,桑古巴的創意讓烏干達有限的檢測資源改變用途,「影響深遠」。

多年來,桑古巴堅持不懈,推廣以PCR檢測結核病,最後努力似乎有了回報。他表示,這場新冠疫情顯示需更廣泛應用PCR檢測所有傳染病,特別是政治界也了解到這點,他們現在把更多經費投注於PCR檢測技術。桑古巴說:「新冠疫情爆發讓我們因禍得福,能夠建立大規模分子檢測設備。」不只桑古巴這麼想。美國華盛頓大學醫學中心臨床病毒學實驗室的副主任格雷寧格(Alex Greninger)說,過去自己任職的單位每年通常進行5萬次PCR檢測,主要針對流感或愛滋病毒。而2020年就進行了400萬次,主要針對新冠病毒。

和過去所不同的是,檢測結果馬上就會影響接下來的行動:陽性患者要居家隔離或移置醫院特定病區。進行這些行動前需大量檢測,格雷寧格說:「病毒學實驗室在最近22個月中進行的分子檢測量,相當於之前81年的份量。」他認為,就算新冠疫情消退,對於PCR檢測的高需求依然會持續。他說現在大眾對於病毒警覺性更高,在新冠疫情期間,快速抗原檢測(快篩)已成為生活的一部份,未來檢測潛能會爆發出來,人們尋求PCR檢測做為確診依據。

新冠疫情不只增加了疾病檢測的規模,也開啟了每個人對於疾病檢測的需求,同時也推動各方採用更先進的檢測技術。醫院開始購買更小型的PCR儀器,能夠放在醫師診間,樣本毋需送到位於他處的大型集中式實驗室,患者當下就能得到檢測結果,如有必要就馬上隔離,並施用適合的抗病毒藥物或抗生素。世界各地研究PCR技術的企業和學術研究人員指出,他們的發明越來越受矚目,有可能發展出手持式PCR機器,不論在超市停車場或偏遠村落都可檢測。

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