سباق دولي محموم لاستغلال علم الجينوم genomics لتجنب موجة كورونا ثانية

  

 د محمد ابراهيم بسيوني 

يستخدم العلماء في نيوزيلندا والمملكة المتحدة وأماكن أخرى بيانات التسلسل sequence data لتتبع الإصابات الفيروسية الجديدة مع سهولة عمليات الإغلاق.


لكن مع خروج العديد من البلدان من عمليات الإغلاق، يستعد الباحثون لاستخدام تسلسل الجينوم genome sequencing لتجنب الموجة الثانية المتوقعة من عدوى COVID-19.


منذ نشر التسلسل الجينومي الكامل للفيروس التاجي الجديد، SARS-CoV-2، عبر الإنترنت في 11 يناير، قام العلماء بتسلسل ومشاركة حوالي 32000 جينوم فيروسي من جميع أنحاء العالم. سمحت مثل هذه الكمية الهائلة من البيانات للباحثين بتتبع أصل تفشي COVID-19 في بلدانهم وتحديد متى حدث الانتشار في المجتمع.


الدول التي نجحت في قمع الإصابات تدخل المرحلة التالية من جائحة COVID-19 حيث يوجد خطر ظهور حالات جديدة مع تخفيف القيود الاجتماعية. يقول الباحثون أن الجينوميات سيكون حاسمًا لتتبع هذه الفاشيات والسيطرة عليها بسرعة. تظهر الدراسات بالفعل أن الفاشيات تميل إلى أن تكون أقصر وأصغر عند استخدام علم الجينوم للمساعدة في تتبع المصدر. فعندما يكون هناك عدد قليل من الحالات، يمكن لعلم الجينوم أن يخبرك بسرعة كبيرة بما تتعامل معه، وبالتالي يوجب وقتها التدخل السريع.


إن العديد من معامل الأبحاث في وضع جيد للقيام بذلك لأنها استثمرت في تسلسل الجينوم في وقت مبكر من الوباء ولديها عدد صغير نسبيًا من الحالات. قرر الباحثون في نيوزيلندا، وفي أستراليا أنهم سيهدفون إلى تسلسل معظم جينومات فيروسات التاجية في بلدهم.


مع انتشار السارس- CoV-2 في جميع أنحاء العالم، بدأت السلالات المميزة تتشكل مع تطور الفيروسات المنتشرة في مناطق مختلفة تدريجيًا. من خلال مقارنة التسلسلات، يمكن للباحثين استبعاد مصدر الإرسال المحتمل بسرعة في حالة عدم تطابق تسلسلين أو ربط الحالات الاخري التي تتطابق معًا.


العلماء في المملكة المتحدة والولايات المتحدة وبلدان أخرى يقومون أيضًا بتسلسل السارس CoV-2 من نسبة كبيرة من الحالات هناك، ولكن نظرًا لأن الأوبئة لا تزال مستمرة وأعداد الحالات عالية، يتم استخدام علم الجينوم لرصد الانتشار والمساعدة في تحديد مصدر بعض الحالات التي فشل فيها تتبع الاتصال. لكن هذه التدخلات تعتمد على أخذ عينات واسعة، وبالتالي في الأماكن التي يكون فيها الاختبار التشخيصي محدودًا، ستكون هناك أيضًا فجوات في البيانات الجينومية.


قبل وصول أول حالة تم الإبلاغ عنها إلى أستراليا من ووهان، الصين، في 19 يناير بدأ الباحثون في مختبر في ملبورن والذي يتابع عادة تفشي الأمراض التي تنتقل عن طريق الغذاء في الاستعداد لتسلسل جينومات السارس – CoV – 2 في ولاية فيكتوريا. قاموا فقط بتسلسل كل حالة إيجابية حصلوا عليها.


حتى الآن، قام فريق منهم بتسلسل ثلاثة أرباع الحالات البالغ عددها 1،700 حالة في الولاية تقريبًا، والتي يُعتقد أنها التغطية التسلسلية الأكثر شمولاً في العالم لتفشي الأمراض المعدية. وبالمقارنة، قام الباحثون العاملون على وباء الإيبولا في غرب أفريقيا في 2014 بتسلسل 5٪ (1،610 عينات) من جميع الحالات المصابة في أقل من 3 سنوات بقليل.

ساعدت بيانات التسلسل في تحديد المصدر الحقيقي للتعرض لعامل الرعاية الصحية، مما اثبت أنه أصيب بالفيروس في حدث اجتماعي وليس من مريض في المستشفى.


يستعد فريق أخر لاستخدام البيانات الجينومية للمساعدة في تحديد الأصل المحتمل للحالات الجديدة التي تنشأ مع تخفيف القيود الاجتماعية في فيكتوريا. سيكون مسؤولو الصحة العامة قادرين على اتخاذ قرارات للسيطرة على تفشي المرض بشكل أسرع بكثير مما كان ممكنًا في الأسابيع القليلة الأولى من الوباء عندما كان هناك عدد أقل من الجينومات معروفة للمقارنة.


ستكون البيانات الجينومية ذات أهمية خاصة عند استئناف السفر الإقليمي.


سهل إغلاق الحدود ولكن من المتوقع حدوث إصابات جديدة عند إعادة فتحها. يقول الباحثون إنه على مدار الشهرين الماضيين، سوف تتحول الجينومات الفيروسية بشكل كافٍ لمعرفة ما إذا كانت تأتي الاصابة من خارج الدولة ام لا. فبمجرد أن نحصل على التسلسل، سنتمكن من معرفة ما إذا كان عبر الحدود أم لا.


بيانات التسلسل أثبتت فائدتها بالفعل في الاستجابة لتفشي المرض. حددت البيانات الجينومية الروابط بين الحالات التي فاتها تتبع جهات الاتصال التقليدية.


في المملكة المتحدة، مع حالات أكثر من ذلك بكثير، تم تشكيل اتحاد COVID-19 Genomics UK، الذي يضم مراكز أبحاث ومختبرات جامعية، في مارس. قاموا حتى الآن بتسلسل 20 ألف جينوم فيروسي، يمثل حوالي 10٪ من الحالات المؤكدة مختبريًا في البلاد.

الفريق لم يحدد هدفًا مثل نيوزيلندا، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن المملكة المتحدة لديها العديد من الحالات التي تقترب من 265.000 حالة إصابة مؤكدة حتى 27 مايو. بدلاً من ذلك، فإنهم يهدفون إلى إنشاء عينة تمثيلية من التسلسلات من جميع أنحاء المملكة المتحدة والتي يمكن أن تدعم التحقيقات الوبائية.

لكن استخدام الجينوم كجزء من الاستجابة لتفشي المرض محدود. فمع السارس CoV-2، من غير المرجح أن يتم اختبار الأشخاص الذين يعانون من عدوى بدون أعراض.

إن المراقبة الجينومية تعتمد أيضًا على اختبارات تشخيصية واسعة النطاق لالتقاط المتواليات في المقام الأول. كانت المملكة المتحدة غارقة في الحالات وكانت بطيئة في تكثيف الاختبارات التشخيصية. هناك دائمًا احتمال بأنك لم تختبر عينات من بعض الحالات.

المراقبة الجينومية العالمية ستكون مهمة عندما يستأنف السفر الدولي. لكن استخدام التحليل الجينومي للمساعدة في تتبع الاتصال يقتصر إلى حد كبير على البلدان ذات الدخل المرتفع. ونطالب أن تعتبر الجينوميات أداة للاستجابات لتفشي المرض في البلدان المحدودة الموارد كما كانت في جمهورية الكونغو الديمقراطية وسيراليون وغينيا أثناء تفشي الإيبولا.


د. محمد ابراهيم بسيوني

المصدر