Skromna końcówka pipety jest malutka, tania i całkowicie niezbędna w nauce. Wspiera badania nad nowymi lekami, diagnostykę Covid-19 i każde badanie krwi, jakie kiedykolwiek przeprowadzono.
Jest też zwykle obfity – typowy naukowiec pracujący na stanowisku badawczym mógłby codziennie łapać dziesiątki.
Jednak teraz seria przerw w łańcuchu dostaw końcówek pipet w nieodpowiednim momencie – spowodowanych przerwami w dostawie prądu, pożarami i popytem związanym z pandemią – stworzyła globalny niedobór, który zagraża niemal każdemu zakątkowi świata nauki.
Niedobór końcówek pipet już zagraża programom w całym kraju, które badają noworodki pod kątem potencjalnie śmiertelnych schorzeń, takich jak niezdolność do trawienia cukrów zawartych w mleku matki. Zagraża to eksperymentom uniwersytetów nad genetyką komórek macierzystych. Zmusza to firmy biotechnologiczne pracujące nad opracowaniem nowych leków do rozważenia przedłożenia niektórych eksperymentów nad innymi.
W tej chwili nic nie wskazuje na to, że niedobory wkrótce się skończą, a jeśli się pogłębią, naukowcy być może będą musieli zacząć odkładać eksperymenty lub nawet porzucać część swojej pracy.
Spośród wszystkich naukowców zaniepokojonych niedoborami, badacze odpowiedzialni za badania przesiewowe niemowląt byli najbardziej zorganizowani i szczerzy.
Laboratoria zdrowia publicznego badają niemowlęta w ciągu kilku godzin od porodu pod kątem dziesiątek chorób genetycznych. Niektóre, jak fenyloketonuria i niedobór MCAD, wymagają od lekarzy natychmiastowej zmiany sposobu opieki nad dzieckiem. Jak wynika z dochodzenia przeprowadzonego w 2013 roku, nawet same opóźnienia w procesie badań przesiewowych spowodowały śmierć niektórych niemowląt.
Do badania przesiewowego każdego dziecka potrzeba około 30–40 końcówek pipet, aby wykonać dziesiątki testów diagnostycznych, a w Stanach Zjednoczonych każdego dnia rodzi się tysiące dzieci.
Już w lutym laboratoria dały do zrozumienia, że nie mają potrzebnych materiałów. Według Stowarzyszenia Laboratoriów Zdrowia Publicznego w laboratoriach w 14 stanach pozostało mniej niż miesiąc końcówek do pipet. Grupa była tak zaniepokojona, że od miesięcy wywierała presję na rząd federalny – w tym na Biały Dom – aby priorytetowo potraktował potrzeby końcówek pipet w programach badań przesiewowych noworodków. Organizacja twierdzi, że jak dotąd nic się nie zmieniło; Biały Dom powiedział STAT, że rząd pracuje nad kilkoma sposobami zwiększenia dostępności napiwków.
W niektórych jurysdykcjach niedobory tworzyw sztucznych „prawie spowodowały zamknięcie części programów badań przesiewowych noworodków” – powiedziała Susan Tanksley, kierownik oddziału w sekcji usług laboratoryjnych Departamentu Zdrowia Teksasu, podczas lutowego spotkania federalnego komitetu doradczego ds. badań przesiewowych noworodków . (Tankskey i stanowy departament zdrowia nie odpowiedzieli na prośbę o komentarz).
Według Scotta Shone’a, dyrektora laboratorium zdrowia publicznego stanu Karolina Północna, niektóre stany otrzymują partie wskazówek na dzień przed końcem wolnego czasu i nie pozostawiają im innego wyboru niż błaganie innych laboratoriów o wsparcie. Shone powiedział, że słyszał, jak niektórzy urzędnicy zdrowia publicznego dzwonili do nas i „mówili: «Jutro kończy mi się praca. Czy możesz mi coś przenocować?». Ponieważ sprzedawca twierdzi, że będzie dostępny, ale ja nie wiem”.
„Zaufanie, gdy sprzedawca mówi: «Na trzy dni przed wyczerpaniem zapasów, zapewnimy ci zapas na kolejny miesiąc» — to niepokój” – powiedział.
Wiele laboratoriów zwróciło się ku alternatywom sfałszowanym przez jury. Niektórzy myją końcówki, a następnie wykorzystują je ponownie, co zwiększa potencjalne ryzyko skażenia krzyżowego. Inne przeprowadzają badania przesiewowe noworodków partiami, co może wydłużyć czas potrzebny na uzyskanie wyników.
Na razie te rozwiązania wystarczą. „Nie znajdujemy się w sytuacji, w której istnieje bezpośrednie zagrożenie dla noworodków” – dodała Shone.
Oprócz laboratoriów, w których przeprowadzane są badania noworodków, presję odczuwają także firmy biotechnologiczne pracujące nad nowymi terapiami i laboratoria uniwersyteckie prowadzące badania podstawowe.
Naukowcy z PRA Health Sciences, organizacji zajmującej się badaniami kontraktowymi, która pracuje nad badaniami klinicznymi dotyczącymi wirusowego zapalenia wątroby typu B i kilkoma kandydatami na lek Bristol Myers Squibb, twierdzą, że wyczerpywanie się zapasów stanowi ciągłe zagrożenie – chociaż nie musieli jeszcze formalnie opóźniać żadnych odczytów.
„Czasami wszystko sprowadza się do jednego stojaka z napiwkami na tylnej półce i mówimy: «O mój Boże»” – powiedział Jason Neat, dyrektor wykonawczy ds. usług bioanalitycznych w laboratorium PRA Health w Kansas.
Niedobory stały się na tyle niepokojące w Arrakis Therapeutics, firmie z Waltham w stanie Massachusetts, pracującej nad potencjalnymi metodami leczenia raka, schorzeń neurologicznych i rzadkich chorób, że jej kierownik działu biologii RNA, Kathleen McGinness, utworzyła dedykowany kanał Slack, aby pomóc swoim współpracownikom dzielić się informacjami rozwiązania umożliwiające konserwację końcówek pipet.
„Zdaliśmy sobie sprawę, że to nie jest ostre” – powiedziała o kanale #tipsfortips. „Wiele członków zespołu wykazało się dużą aktywnością w zakresie rozwiązań, ale nie mieliśmy centralnego miejsca, w którym moglibyśmy się tym podzielić”.
Większość firm biotechnologicznych, z którymi przeprowadzono wywiady dla STAT, stwierdziła, że podejmują kroki w celu oszczędzania ograniczonej liczby pipet i jak dotąd nie musiały wstrzymywać pracy.
Na przykład naukowcy z firmy Octant bardzo wybiórczo podchodzą do stosowania filtrowanych końcówek do pipet. Końcówki te – które ostatnio są szczególnie trudne do zdobycia – zapewniają próbkom dodatkową warstwę ochrony przed zanieczyszczeniami zewnętrznymi, ale nie można ich odkażać ani używać ponownie. Dlatego przeznaczają je na działania, które mogą być szczególnie drażliwe.
„Jeśli nie zwraca się uwagi na to, czego się kończy, bardzo łatwo może się skończyć wszystko” – stwierdziła Danielle de Jong, kierownik laboratorium w Whitney Laboratory na Uniwersytecie Florydy; laboratorium, w którym pracuje, bada działanie komórek macierzystych u małych zwierząt morskich spokrewnionych z meduzami, które potrafią regenerować części siebie.
Naukowcy z Whitney Laboratory czasami ratowali swoich sąsiadów, gdy zamówienia na dostawy nie docierały na czas; de Jong przyłapała się nawet na tym, że przegląda półki innych laboratoriów w poszukiwaniu nieużywanych końcówek do pipet, na wypadek gdyby jej laboratorium musiało je pożyczyć.
„Pracuję w laboratorium od 21 lat” – powiedziała. „Nigdy nie spotkałem się z takimi problemami w łańcuchu dostaw. Kiedykolwiek."
Nie ma jednego wyjaśnienia niedoboru.
Nagła eksplozja testów na Covid-19 w zeszłym roku – z których każdy opiera się na końcówkach pipet – z pewnością odegrała pewną rolę. Jednak skutki klęsk żywiołowych i innych nietypowych wypadków na dalszych etapach łańcucha dostaw również spadły na stanowiska laboratoryjne.
Niszczycielskie przerwy w dostawie prądu w całym stanie w Teksasie, w których zginęło ponad 100 osób, również przerwały krytyczne ogniwo w złożonym łańcuchu dostaw pipet. Te przerwy w dostawie prądu zmusiły ExxonMobil i inne firmy do tymczasowego zamknięcia fabryk w tym stanie, z których część produkowała żywicę polipropylenową, surowiec do końcówek do pipet.
Według marcowej prezentacji zakład ExxonMobil w Houston był w 2020 r. drugim co do wielkości producentem polipropylenu firmy; więcej wyprodukowała jedynie fabryka w Singapurze. Dwie z trzech największych fabryk polietylenu ExxonMobil również znajdowały się w Teksasie. (W kwietniu 2020 r. ExxonMobil zwiększył nawet produkcję polipropylenu w dwóch fabrykach w USA.)
„Ocenia się, że po zimowej burzy, która miała miejsce w lutym tego roku, ponad 85% zdolności produkcyjnej polipropylenu w USA ucierpiało z powodu różnych problemów, takich jak pęknięte rury w zakładach produkcyjnych, a także utrata energii elektrycznej i niezbędne surowce potrzebne do wznowienia produkcji” – powiedział rzecznik Total, innej firmy naftowo-gazowej z siedzibą w Houston, produkującej polipropylen.
Jednak łańcuchy dostaw znajdują się pod presją od zeszłego lata – na długo przed lutowymi głębokimi mrozami. Niższe niż zwykle ilości surowców nie są jedynym czynnikiem dławiącym łańcuchy dostaw, a końcówki do pipet to nie jedyny element sprzętu laboratoryjnego na bazie tworzyw sztucznych, którego brakuje.
Jak wynika z dokumentu opublikowanego na stronie internetowej Uniwersytetu w Pittsburghu, pożar w zakładzie produkcyjnym pozbawił kraju 80% pojemników na zużyte końcówki do pipet i inne ostre przedmioty.
W lipcu amerykańskie służby celne i ochrony granic zaczęły blokować produkty pochodzące od głównego producenta rękawiczek podejrzanego o praktyki pracy przymusowej. (CBP opublikowało wyniki swojego dochodzenia w zeszłym miesiącu.)
„Zaobserwowaliśmy, że wszystko w branży związanej z tworzywami sztucznymi – w szczególności polipropylen – jest albo niedostępne, albo cieszy się dużym popytem” – stwierdził Neat z PRA Health Sciences.
Według Tiffany Harmon, administratora ds. zaopatrzenia w laboratorium bioanalitycznym PRA Health Sciences w Kansas, popyt jest tak duży, że ceny niektórych rzadkich produktów wzrosły.
Firma płaci obecnie o 300% więcej za rękawiczki za pośrednictwem swojego zwykłego dostawcy. Do zamówień końcówek do pipet PRA doliczana jest teraz dodatkowa opłata. Jeden z producentów końcówek do pipet, który w zeszłym miesiącu ogłosił nową dopłatę w wysokości 4,75%, powiedział swoim klientom, że posunięcie to było konieczne, ponieważ cena surowców z tworzyw sztucznych wzrosła prawie dwukrotnie.
Niepewność dla naukowców laboratoryjnych zwiększa proces ustalania przez dystrybutorów, które zamówienia zostaną zrealizowane jako pierwsze – niewielu naukowców twierdzi, że w pełni rozumie jego działanie.
„Społeczność laboratoriów od początku prosiła nas o pomoc w zrozumieniu, w jaki sposób podejmowane są te decyzje” – powiedział Shone, który określił formuły dostawców dotyczące określania alokacji jako „magię czarnej skrzynki”.
STAT skontaktował się z kilkunastu firmami produkującymi lub sprzedającymi końcówki do pipet, w tym Corning, Eppendorf, Fisher Scientific, VWR i Rainin. Odpowiedziało tylko dwóch.
Corning odmówił komentarza, powołując się na własne umowy z klientami. Tymczasem MilliporeSigma oświadczyła, że przydziela pipety na zasadzie „kto pierwszy, ten lepszy”.
„Od wybuchu pandemii cała branża nauk przyrodniczych doświadczyła bezprecedensowego popytu na produkty związane z Covid-19, w tym MilliporeSigma” – powiedział STAT w oświadczeniu przesłanym pocztą elektroniczną rzecznik głównej firmy zajmującej się dystrybucją materiałów naukowych. „Pracujemy 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, aby zaspokoić zwiększone zapotrzebowanie na te produkty, a także te wykorzystywane w odkryciach naukowych”.
Pomimo prób wzmocnienia łańcucha dostaw nie jest jasne, jak długo utrzymają się niedobory.
Firma Corning otrzymała 15 milionów dolarów od Departamentu Obrony na produkcję o 684 miliony dodatkowych końcówek do pipet rocznie w swoim zakładzie w Durham w Karolinie Północnej. Tecan również buduje nowe zakłady produkcyjne za 32 miliony dolarów z ustawy CARES.
Nie rozwiąże to jednak problemu, jeśli produkcja tworzyw sztucznych pozostanie niższa niż oczekiwano. I tak w żadnym z tych projektów nie będzie można wyprodukować końcówek do pipet przed jesienią 2021 roku.
Do tego czasu kierownicy laboratoriów i naukowcy przygotowują się na dalsze niedobory pipet i niemal wszystkiego innego.
„Zaczęliśmy tę pandemię bez wymazów i mediów. A potem zabrakło nam odczynników. A potem zabrakło nam plastiku. A potem znowu zabrakło nam odczynników” – powiedział Shone z Północnej Karoliny. „To jak Dzień Świstaka.”
Czas publikacji: 12 lutego 2022 r