Den beskjedne pipettespissen er liten, billig og helt essensiell for vitenskapen. Den driver forskning på nye medisiner, Covid-19-diagnostikk og alle blodprøver som noen gang er tatt.
Det er også vanligvis rikelig – en typisk benkforsker kan ta dusinvis hver dag.
Men nå har en rekke uheldige brudd i forsyningskjeden for pipettespisser – ansporet av strømbrudd, branner og pandemirelatert etterspørsel – skapt en global mangel som truer nesten alle hjørner av den vitenskapelige verden.
Mangelen på pipettespisser truer allerede programmer over hele landet som screener nyfødte babyer for potensielt dødelige tilstander, som manglende evne til å fordøye sukker i morsmelk. Det truer universitetenes eksperimenter på stamcellegenetikk. Og det tvinger bioteknologiselskaper som jobber med å utvikle nye legemidler til å vurdere å prioritere visse eksperimenter fremfor andre.
Akkurat nå er det ingen tegn til at mangelen vil ta slutt snart – og hvis den blir verre, må forskere kanskje begynne å utsette eksperimenter eller til og med oppgi deler av arbeidet sitt.
Av alle forskerne som er urolige over mangelen, har forskere som er ansvarlige for screening av spedbarn vært de mest organiserte og frittalende.
Folkehelselaboratorier screener spedbarn innen timer etter fødselen for en rekke genetiske tilstander. Noen, som fenylketonuri og MCAD-mangel, krever at leger umiddelbart endrer hvordan de tar vare på babyen. Selv forsinkelser i screeningsprosessen har ført til noen spedbarnsdødsfall, ifølge en undersøkelse fra 2013.
Hvert barns screening krever omtrent 30 til 40 pipettespisser for å fullføre dusinvis av diagnostiske tester, og tusenvis av barn blir født hver dag i USA.
Allerede i februar gjorde disse laboratoriene det klart at de ikke hadde forsyningene de trengte. Laboratorier i 14 stater har mindre enn en måneds pipettespisser igjen, ifølge Association of Public Health Laboratories. Gruppen var så bekymret at den i flere måneder har presset den føderale regjeringen – inkludert Det hvite hus – til å prioritere pipettespissbehovene til nyfødtscreeningsprogrammer. Så langt, sier organisasjonen, har ingenting endret seg; Det hvite hus fortalte STAT at regjeringen jobber med flere måter å øke tilgjengeligheten av spisser på.
I noen jurisdiksjoner har plastmangelen «nesten ført til at deler av nyfødtscreeningsprogrammene har blitt lagt ned», sa Susan Tanksley, en avdelingsleder i Texas' laboratorietjenesteavdeling, under et møte i februar i en føderal rådgivende komité for nyfødtscreening. (Tankskey og statens helseavdeling svarte ikke på en forespørsel om kommentar.)
Noen stater mottar mengder med tips med bare én dag igjen til overs, noe som gir dem lite annet valg enn å be andre laboratorier om støtte, ifølge Scott Shone, direktøren for Nord-Carolinas statlige folkehelselaboratorium. Shone sa at han hadde hørt om noen folkehelseansatte som ringte rundt og sa: «Jeg går tom i morgen, kan dere overnatte noe til meg?» Fordi leverandøren sier at det kommer, men jeg vet ikke.»
«Å stole på at leverandøren sier: 'Tre dager før du går tom, skal vi skaffe deg en måneds forsyning til' – det er angst», sa han.
Mange laboratorier har gått over til jurymanipulerte alternativer. Noen vasker tupper og bruker dem deretter om igjen, noe som øker den potensielle risikoen for krysskontaminering. Andre kjører nyfødtscreening i omganger, noe som kan øke tiden det tar å levere resultater.
Så langt har disse løsningene vært nok. «Vi er ikke i en situasjon der det er umiddelbar fare for nyfødte», la Shone til.
I tillegg til laboratorier som screener nyfødte babyer, føler også bioteknologiselskaper som jobber med nye terapier og universitetslaboratorier som driver med grunnforskning presset.
Forskere ved PRA Health Sciences, en kontraktsforskningsorganisasjon som jobber med kliniske studier for hepatitt B og flere legemiddelkandidater fra Bristol Myers Squibb, sier at det at forsyninger går tom er en konstant trussel – selv om de ennå ikke har måttet formelt utsette noen avlesninger.
«Noen ganger blir det bare ett stativ med tips som står på bakerste hylle, og vi tenker «Herregud»,» sa Jason Neat, administrerende direktør for bioanalytiske tjenester ved PRA Healths laboratorium i Kansas.
Mangelen har blitt alarmerende nok hos Arrakis Therapeutics, et selskap i Waltham, Massachusetts, som jobber med potensielle behandlinger for kreft, nevrologiske tilstander og sjeldne sykdommer, til at lederen for RNA-biologi, Kathleen McGinness, har opprettet en egen Slack-kanal for å hjelpe kollegene sine med å dele løsninger for å spare pipettespisser.
«Vi innså at dette ikke var akutt,» sa hun om kanalen #tipsfortips. «Mange i teamet har vært veldig proaktive med løsninger, men vi hadde ikke et sentralisert sted å dele det.»
De fleste bioteknologiselskapene som ble intervjuet av STAT sa at de tok grep for å spare begrensede pipetter, og at de så langt ikke har måttet stanse arbeidet.
For eksempel er Octants forskere svært selektive når det gjelder bruk av filtrerte pipettespisser. Disse spissene – som er spesielt vanskelige å få tak i i det siste – gir prøver et ekstra lag med beskyttelse mot forurensninger utenfra, men kan ikke desinfiseres og gjenbrukes. Så de bruker dem til aktiviteter som kan være spesielt sensitive.
«Hvis du ikke følger med på hva som går tom, kan du lett gå tom for ting», sa Danielle de Jong, laboratorieleder ved University of Floridas Whitney Laboratory. Laboratoriet hun jobber i studerer hvordan stamceller fungerer i små marine dyr i slekt med maneter som kan regenerere deler av seg selv.
Forskere ved Whitney-laboratoriet har til tider hjulpet naboene sine med å redde dem når forsyningsbestillinger ikke har kommet frem i tide; de Jong har til og med tatt seg selv på fersken i å se etter ubrukte pipettespisser i hyllene til andre laboratorier, i tilfelle laboratoriet hennes trenger å låne noen.
«Jeg har jobbet på et laboratorium i 21 år», sa hun. «Jeg har aldri opplevd slike problemer i forsyningskjeden. Aldri.»
Det finnes ingen entydig forklaring på mangelen.
Den plutselige eksplosjonen av Covid-19-tester i fjor – som alle er avhengige av pipettespisser – spilte absolutt en rolle. Men effektene av naturkatastrofer og andre merkelige ulykker lenger opp i forsyningskjeden har også spredt seg til laboratoriebenker.
De ødeleggende strømbruddene i Texas, som drepte mer enn 100 mennesker, brøt også en kritisk lenke i den komplekse pipetteforsyningskjeden. Disse strømbruddene tvang ExxonMobil og andre selskaper til å midlertidig stenge fabrikker i staten – hvorav noen produserte polypropylenharpiks, råmaterialet til pipettespisser.
Ifølge en presentasjon i mars var ExxonMobils fabrikk i Houston-området selskapets nest største produsent av polypropylen i 2020; bare fabrikken i Singapore produserte mer. To av ExxonMobils tre største polyetylenfabrikker lå også i Texas. (I april 2020 økte ExxonMobil til og med polypropylenproduksjonen ved to fabrikker i USA.)
«Etter vinterstormen i februar i år er det anslått at over 85 % av produksjonskapasiteten for polypropylen i USA ble negativt påvirket på grunn av en rekke problemer, som ødelagte rør ved produksjonsanleggene, samt tap av strøm og viktige råvarer som trengs for å starte produksjonen på nytt», sa en talsperson for Total, et annet Houston-basert olje- og gasselskap som produserer polypropylen.
Men forsyningskjedene har vært under press siden i fjor sommer – lenge før februars dypfrysing. Lavere mengder råvarer enn vanlig er ikke den eneste faktoren som struper forsyningskjedene – og pipettespisser er ikke det eneste plastbaserte laboratorieutstyret som har vært mangelvare.
En brann i et produksjonsanlegg ødela også 80 % av landets forsyning av beholdere for brukte pipettespisser og andre skarpe gjenstander, ifølge et dokument publisert på University of Pittsburghs nettsted.
Og i juli begynte det amerikanske tollvesenet og grensekontrollen å blokkere produkter fra en stor hanskeprodusent som er mistenkt for tvangsarbeid. (CBP offentliggjorde funnene av etterforskningen sin forrige måned.)
«Det vi ser er at egentlig alt innen plastrelatert virksomhet – spesielt polypropylen – enten er i restordre eller har høy etterspørsel», sa Neat fra PRA Health Sciences.
Etterspørselen er så høy at prisen på noen knappe forsyninger har gått opp, ifølge Tiffany Harmon, en innkjøpsadministrator ved PRA Health Sciences' bioanalytiske laboratorium i Kansas.
Selskapet betaler nå 300 % mer for hansker gjennom sin vanlige leverandør. Og PRAs pipettespissbestillinger har nå et ekstra gebyr. En pipettespissprodusent, som annonserte et nytt tillegg på 4,75 % forrige måned, fortalte kundene sine at tiltaket var nødvendig fordi prisen på råplastmaterialene nesten hadde doblet seg.
Noe som øker usikkerheten for laboratorieforskere er distributørenes prosess for å bestemme hvilke bestillinger som skal oppfylles først – en prosess som få forskere sa de fullt ut forsto.
«Laboratoriemiljøet har helt fra starten av bedt om hjelp til å forstå hvordan disse beslutningene tas», sa Shone, som omtalte leverandørenes formler for å bestemme tildelinger som «svart boks-magi».
STAT kontaktet mer enn et dusin selskaper som produserer eller selger pipettespisser, inkludert Corning, Eppendorf, Fisher Scientific, VWR og Rainin. Bare to svarte.
Corning nektet å kommentere, med henvisning til proprietære avtaler med kundene sine. MilliporeSigma opplyste i mellomtiden at de tildeler pipetter etter først til mølla-prinsippet.
«Siden pandemiutbruddet har hele biovitenskapsindustrien opplevd en enestående etterspørsel etter Covid-19-relaterte produkter, inkludert MilliporeSigma», sa en talsperson for det store distribusjonsselskapet for vitenskapelige forsyninger til STAT i en e-postuttalelse. «Vi jobber døgnet rundt for å møte denne økte etterspørselen etter disse produktene, så vel som de som brukes i vitenskapelig oppdagelse.»
Til tross for forsøk på å styrke forsyningskjeden, er det ikke klart hvor lenge mangelen vil vare.
Corning mottok 15 millioner dollar fra Forsvarsdepartementet for å lage 684 millioner flere pipettespisser per år ved anlegget sitt i Durham, NC. Tecan bygger også nye produksjonsanlegg med 32 millioner dollar fra CARES-loven.
Men det vil ikke løse problemet hvis plastproduksjonen forblir lavere enn forventet. Og ingen av disse prosjektene vil faktisk kunne produsere pipettespisser før høsten 2021 uansett.
Inntil da forbereder laboratorieledere og forskere seg på mer mangel på pipetter og omtrent alt annet.
«Vi startet denne pandemien uten vattpinner og medier. Og så hadde vi mangel på reagenser. Og så hadde vi mangel på plast. Og så hadde vi mangel på reagenser igjen», sa Shone fra Nord-Carolina. «Det er som Groundhog Day.»
Publisert: 12. februar 2022