En una rueda de prensa, el alcalde indicó que por el momento se desconocen las causas del descarrilamiento, explicó que algunos vagones se encuentran "completamente volcados" y alertó que los agentes de emergencias siguen buscando más posibles víctimas en el tren, por lo que recalcó que todas las cifras son "preliminares".
El accidente ocurrió hacia las 21.20 hora local (01.20 GMT del miércoles), y la Junta Nacional de Seguridad del Transporte (NTSB) ha abierto una investigación.
El tren regional de Amtrak número 188 que hacía la ruta del noreste llevaba 238 pasajeros y 5 miembros de tripulación cuando entre 8 y 10 de sus vagones descarrilaron en la sección de Port Richmond de Filadelfia, indicaron las autoridades.
El accidente, que el FBI ya ha descartado que se trate de un acto terrorista, requirió la movilización de 120 agentes de bomberos y 200 policías hasta el lugar de los hechos.
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Por su parte, el operador ferroviario Amtrak canceló toda circulación de trenes entre Filadelfia y Nueva York.
"Circulábamos con tranquilidad y de repente nos encontramos golpeándonos contra la pared", indicó a la cadena NBC Don Kelleher, uno de los pasajeros.
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Algunos de los pasajeros escalaron hasta arriba de los vagones volteados y abandonaron el tren por su propio pie, mientras que los bomberos tuvieron que sacar de ellos al resto de pasajeros.
El gobernador de Pensilvania, Tom Wolf, aseguró que está en contacto con las autoridades locales y "monitorizando" la situación de cerca.
El de este martes en Filadelfia es el segundo accidente ferroviario más grave sucedido en Estados Unidos en lo que va de año, sólo por detrás del que tuvo lugar en Valhalla, al norte de Nueva York, el 3 de febrero, en el que siete personas fallecieron y doce resultaron heridas.