L'umile punta della pipetta è minuscola, economica e assolutamente essenziale per la scienza. Alimenta la ricerca su nuovi farmaci, la diagnosi del Covid-19 e ogni esame del sangue mai eseguito.
Di solito è anche abbondante: un comune scienziato potrebbe prenderne decine al giorno.
Ma ora, una serie di interruzioni inopportune nella filiera di fornitura dei puntali per pipette, provocate da blackout, incendi e dalla domanda legata alla pandemia, hanno creato una carenza globale che sta minacciando quasi ogni angolo del mondo scientifico.
La carenza di puntali per pipette sta già mettendo a repentaglio i programmi in tutto il paese che effettuano lo screening neonatale per condizioni potenzialmente letali, come l'incapacità di digerire gli zuccheri nel latte materno. Sta minacciando gli esperimenti universitari sulla genetica delle cellule staminali. E sta costringendo le aziende biotecnologiche che lavorano allo sviluppo di nuovi farmaci a considerare la priorità di alcuni esperimenti rispetto ad altri.
Al momento non ci sono segnali che la carenza possa finire presto e, se dovesse peggiorare, gli scienziati potrebbero dover iniziare a rimandare gli esperimenti o addirittura abbandonare parti del loro lavoro.
Tra tutti gli scienziati preoccupati per la carenza, i ricercatori responsabili dello screening infantile sono stati i più organizzati e schietti.
I laboratori di sanità pubblica sottopongono i neonati a screening entro poche ore dal parto per decine di patologie genetiche. Alcune, come la fenilchetonuria e il deficit di MCAD, richiedono ai medici di modificare immediatamente il modo in cui si prendono cura del bambino. Anche solo ritardi nel processo di screening hanno causato la morte di alcuni neonati, secondo un'indagine del 2013.
Per ogni screening infantile sono necessarie dalle 30 alle 40 pipette per completare le decine di test diagnostici; ogni giorno negli Stati Uniti nascono migliaia di bambini.
Già a febbraio, questi laboratori avevano reso chiaro di non avere le forniture necessarie. Secondo l'Associazione dei Laboratori di Sanità Pubblica, i laboratori di 14 stati hanno meno di un mese di scorte di puntali per pipette. Il gruppo era così preoccupato che per mesi ha fatto pressione sul governo federale, inclusa la Casa Bianca, affinché desse priorità al fabbisogno di puntali per pipette nei programmi di screening neonatale. Finora, afferma l'organizzazione, nulla è cambiato; la Casa Bianca ha dichiarato a STAT che il governo sta lavorando a diverse soluzioni per aumentare la disponibilità di puntali.
In alcune giurisdizioni, la carenza di plastica ha "quasi causato la chiusura di alcune parti dei programmi di screening neonatale", ha affermato Susan Tanksley, responsabile di filiale della sezione servizi di laboratorio del Dipartimento della Salute del Texas, durante una riunione di febbraio di un comitato consultivo federale sullo screening neonatale. (Tankskey e il Dipartimento della Salute statale non hanno risposto a una richiesta di commento.)
Alcuni stati stanno ricevendo lotti di campioni con solo un giorno di anticipo, il che non lascia loro altra scelta che chiedere supporto ad altri laboratori, secondo Scott Shone, direttore del laboratorio di sanità pubblica statale della Carolina del Nord. Shone ha affermato di aver sentito di alcuni funzionari della sanità pubblica chiamare in giro "per dire: 'Domani finisco le scorte, potete farmi avere qualcosa per tutta la notte?' Perché il fornitore dice che arriverà, ma io non lo so".
"Fidarsi quando il venditore dice: 'Tre giorni prima che finiscano le scorte, ti faremo avere la scorta per un altro mese' è fonte di ansia", ha affermato.
Molti laboratori si sono rivolti ad alternative improvvisate. Alcuni lavano le punte e poi le riutilizzano, aumentando il potenziale rischio di contaminazione incrociata. Altri eseguono screening neonatali a lotti, il che potrebbe aumentare i tempi di consegna dei risultati.
Finora, queste soluzioni sono state sufficienti. "Non siamo in una situazione in cui ci sia un pericolo immediato per i neonati", ha aggiunto Shone.
Oltre ai laboratori che effettuano lo screening sui neonati, anche le aziende biotecnologiche che lavorano a nuove terapie e i laboratori universitari che svolgono ricerca di base stanno risentendo della situazione.
Gli scienziati della PRA Health Sciences, un'organizzazione di ricerca a contratto che lavora a sperimentazioni cliniche sull'epatite B e su diversi farmaci candidati della Bristol Myers Squibb, affermano che l'esaurimento delle scorte è una minaccia costante, anche se non hanno ancora dovuto rinviare formalmente alcuna lettura.
"A volte ci ritroviamo con un solo scaffale di punte sullo scaffale in fondo e diciamo 'Oh mio Dio'", ha affermato Jason Neat, direttore esecutivo dei servizi bioanalitici presso il laboratorio di PRA Health in Kansas.
La carenza è diventata così allarmante presso Arrakis Therapeutics, un'azienda di Waltham, Massachusetts, che lavora a potenziali trattamenti per il cancro, patologie neurologiche e malattie rare, che il responsabile della biologia dell'RNA, Kathleen McGinness, ha creato un canale Slack dedicato per aiutare i suoi colleghi a condividere soluzioni per la conservazione delle punte delle pipette.
"Ci siamo resi conto che non si trattava di un problema grave", ha detto riferendosi al canale #tipsfortips. "Molti membri del team sono stati molto proattivi nel trovare soluzioni, ma non avevamo un luogo centralizzato in cui condividerle".
La maggior parte delle aziende biotecnologiche intervistate da STAT ha dichiarato di aver adottato misure per risparmiare le pipette in numero limitato e, finora, non ha dovuto interrompere l'attività.
Gli scienziati di Octant, ad esempio, stanno adottando una strategia molto selettiva nell'utilizzo di puntali per pipette con filtro. Questi puntali, particolarmente difficili da reperire ultimamente, offrono ai campioni un ulteriore livello di protezione contro i contaminanti esterni, ma non possono essere disinfettati e riutilizzati. Quindi li stanno dedicando ad attività che potrebbero essere particolarmente delicate.
"Se non prestiamo attenzione a ciò che sta per esaurirsi, potremmo facilmente rimanere senza cose", ha affermato Danielle de Jong, responsabile di laboratorio presso il Whitney Laboratory dell'Università della Florida; il laboratorio in cui lavora studia il funzionamento delle cellule staminali nei piccoli animali marini imparentati con le meduse, capaci di rigenerare parti di sé stesse.
A volte, gli scienziati del Whitney Laboratory hanno salvato i vicini quando gli ordini di forniture non arrivavano in tempo; de Jong si è persino ritrovata a dare un'occhiata agli scaffali degli altri laboratori alla ricerca di puntali per pipette inutilizzati, nel caso in cui il suo laboratorio avesse bisogno di prenderne in prestito alcuni.
"Lavoro in laboratorio da 21 anni", ha detto. "Non ho mai riscontrato problemi di supply chain come questo. Mai."
Non esiste una spiegazione univoca per questa carenza.
L'improvvisa esplosione di test per il Covid-19 lo scorso anno – ognuno dei quali si basa su puntali per pipette – ha certamente giocato un ruolo. Ma anche gli effetti di disastri naturali e altri incidenti imprevisti a monte della catena di approvvigionamento si sono riversati sui banchi di laboratorio.
I devastanti blackout in Texas, che hanno causato la morte di oltre 100 persone, hanno anche interrotto un anello cruciale nella complessa catena di approvvigionamento delle pipette. Quelle interruzioni di corrente hanno costretto ExxonMobil e altre aziende a chiudere temporaneamente gli stabilimenti nello stato, alcuni dei quali producevano resina di polipropilene, la materia prima per i puntali delle pipette.
Secondo una presentazione di marzo, lo stabilimento ExxonMobil di Houston è stato il secondo produttore di polipropilene dell'azienda nel 2020; solo lo stabilimento di Singapore ne ha prodotto di più. Due dei tre maggiori impianti di polietilene di ExxonMobil si trovavano anch'essi in Texas. (Nell'aprile 2020, ExxonMobil ha addirittura aumentato la produzione di polipropilene in due stabilimenti negli Stati Uniti.)
"Dopo la tempesta invernale di febbraio di quest'anno, si stima che oltre l'85% della capacità produttiva di polipropilene negli Stati Uniti sia stata negativamente influenzata da una serie di problemi, tra cui la rottura di tubi negli impianti di produzione, nonché la perdita di elettricità e di materie prime vitali necessarie per riavviare la produzione", ha affermato un portavoce di Total, un'altra società petrolifera e del gas con sede a Houston che produce polipropilene.
Ma le catene di approvvigionamento sono sotto stress già dalla scorsa estate, ben prima del gelo di febbraio. Quantità di materie prime inferiori al solito non sono l'unico fattore che sta rallentando le catene di approvvigionamento, e i puntali per pipette non sono l'unico pezzo di attrezzatura da laboratorio in plastica a scarseggiare.
Secondo un documento pubblicato sul sito web dell'Università di Pittsburgh, un incendio in uno stabilimento produttivo ha distrutto l'80% della fornitura nazionale di contenitori per punte di pipette usate e altri oggetti taglienti.
E a luglio, la dogana e la protezione delle frontiere degli Stati Uniti hanno iniziato a bloccare i prodotti di un importante produttore di guanti sospettato di pratiche di lavoro forzato. (La CBP ha pubblicato i risultati della sua indagine il mese scorso.)
"Quello che stiamo vedendo è che tutto ciò che riguarda il settore della plastica, in particolare il polipropilene, è in arretrato o molto richiesto", ha affermato Neat di PRA Health Sciences.
Secondo Tiffany Harmon, responsabile degli acquisti presso il laboratorio di bioanalisi della PRA Health Sciences in Kansas, la domanda è così elevata che il prezzo di alcune scorte scarse è aumentato.
L'azienda ora paga il 300% in più per i guanti tramite il suo fornitore abituale. E gli ordini di puntali per pipette di PRA ora comportano un supplemento. Un produttore di puntali per pipette, che il mese scorso ha annunciato un nuovo sovrapprezzo del 4,75%, ha comunicato ai propri clienti che la modifica era necessaria perché il prezzo delle materie plastiche grezze era quasi raddoppiato.
Ad aumentare l'incertezza per gli scienziati di laboratorio è il processo utilizzato dai distributori per determinare quali ordini verranno evasi per primi, un meccanismo di cui pochi scienziati hanno dichiarato di comprendere appieno il funzionamento.
"Fin dall'inizio, la comunità di laboratorio ci ha chiesto di aiutarci a capire come vengono prese queste decisioni", ha affermato Shone, che ha definito le formule dei fornitori per determinare le allocazioni come "magia della scatola nera".
STAT ha contattato più di una dozzina di aziende che producono o vendono puntali per pipette, tra cui Corning, Eppendorf, Fisher Scientific, VWR e Rainin. Solo due hanno risposto.
Corning ha rifiutato di rilasciare dichiarazioni, citando accordi proprietari con i suoi clienti. MilliporeSigma, nel frattempo, ha affermato di assegnare le pipette in base all'ordine di arrivo delle richieste.
"Dallo scoppio della pandemia, l'intero settore delle scienze biologiche ha registrato una domanda senza precedenti di prodotti correlati al Covid-19, tra cui MilliporeSigma", ha dichiarato a STAT in una nota via email un portavoce della principale azienda di distribuzione di forniture scientifiche. "Stiamo lavorando 24 ore su 24, 7 giorni su 7 per soddisfare questa crescente domanda di questi prodotti, così come di quelli utilizzati nella ricerca scientifica".
Nonostante i tentativi di rafforzare la catena di approvvigionamento, non è chiaro per quanto tempo durerà ancora la carenza.
Corning ha ricevuto 15 milioni di dollari dal Dipartimento della Difesa per produrre 684 milioni di puntali per pipette in più all'anno presso il suo stabilimento di Durham, nella Carolina del Nord. Anche Tecan sta costruendo nuovi impianti di produzione con 32 milioni di dollari provenienti dal CARES Act.
Ma questo non risolverà il problema se la produzione di plastica rimarrà inferiore alle aspettative. E in ogni caso, nessuno di questi progetti sarà effettivamente in grado di produrre puntali per pipette prima dell'autunno del 2021.
Fino ad allora, i responsabili di laboratorio e gli scienziati si prepareranno ad affrontare un'ulteriore carenza di pipette e di qualsiasi altra cosa.
"Abbiamo iniziato questa pandemia con pochi tamponi e terreni di coltura. E poi abbiamo avuto carenza di reagenti. E poi carenza di plastica. E poi di nuovo carenza di reagenti", ha detto Shone della Carolina del Nord. "È come il Giorno della Marmotta".
Data di pubblicazione: 12 febbraio 2022