أدى اختبار COVID إلى تقنيات جديدة لتشخيص المرض: يجب ألا يتوقف التقدم الآن

في مارس 2020 ، قبل أسابيع من إعلان منظمة الصحة العالمية (WHO) أن COVID-19 جائحة ، ألقى مديرها العام تيدروس أدهانوم غيبريسوس خطابًا أكد فيه على أهمية الاختبار:

… الطريقة الأكثر فعالية للوقاية من العدوى وإنقاذ الأرواح هي كسر سلاسل الانتقال. وللقيام بذلك ، يجب أن تختبر وتعزل. لا يمكنك محاربة حريق معصوب العينين. ولا يمكننا إيقاف هذا الوباء إذا لم نعرف من المصاب. لدينا رسالة بسيطة لجميع البلدان: اختبار ، اختبار ، اختبار.

كشف الوباء عن أوجه قصور خطيرة في تقنيات التشخيص الحالية. لقد كشفت عن حاجة ملحة لاختبارات أسرع وأبسط وأرخص وأكثر قابلية للتطوير من الطرق الحالية ، ودقيقة تمامًا.

بعد ثلاث سنوات ، تغير الوجه العالمي للتشخيص. تم تطوير تقنيات جديدة لتشخيص المرض يمكن تطبيقها على مسببات الأمراض الحيوانية المنشأ الناشئة الأخرى مثل “المرض X” – وهو مرض معدي افتراضي يمكن أن يتطور إلى جائحة.

بصفتي عالمًا جزيئيًا مهتمًا جدًا بتشخيص الأمراض البيطرية ، فقد تابعت عن كثب التطورات في مجال التشخيص منذ بداية الوباء. هذه التقنيات الناشئة ، إلى جانب الاختبارات التقليدية ، لديها القدرة على التغلب على الاختناقات في إجراءات التشخيص الحالية. من خلال دمج هذه الاختبارات في نظام الرعاية الصحية للبلد ، يكون الأطباء وواضعو السياسات مجهزين بشكل أفضل لممارسة الطب الدقيق والاستجابة لحالات تفشي المرض المحتملة.

كيف تغيرت الاختبارات

استخدمت الاختبارات التشخيصية الأولى لـ SARS-CoV-2 (الفيروس الذي يسبب مرض COVID) تقنيات جزيئية راسخة مثل تفاعل البوليميراز النسخ العكسي (RT-PCR). تقوم هذه التقنيات بالكشف عن الكائنات الحية وتحديدها عن طريق تضخيم موادها الجينية ملايين المرات. ومع ذلك ، فإن إجراء الاختبارات يتطلب فنيين مدربين ومعدات باهظة الثمن.

مع اشتداد حدة الوباء ، كان لابد من تطوير طرق أخرى لاختبار الفيروس. كان هناك نقص في المواد والمركبات اللازمة لإجراء الاختبارات التشخيصية بشكل فعال ، ولم يكن لدى العديد من البلدان أنواع المختبرات المتطورة اللازمة للاختبارات الحالية. البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل مثل تلك الموجودة في جميع أنحاء القارة الأفريقية لديها موارد مالية محدودة أيضًا وليس لديها عدد كافٍ من المتخصصين المدربين للتعامل مع الطلب.

ساعدت تقنيات التضخيم متساوي الحرارة على تلبية الحاجة. هذه عملية بسيطة تضخّم بسرعة وفعالية الحمض النووي والحمض النووي الريبي (المادة الوراثية) عند درجة حرارة ثابتة.

كما ساعدت المقايسات المناعية. يمكن استخدام هذه الاختبارات في الموقع أو في المختبر وتكون قادرة على اكتشاف جزيئات معينة مثل الأجسام المضادة والمستضدات. تتولد الأجسام المضادة في جسم الإنسان عندما يغزو جزيء غريب (مستضد) الجسم.

توفر هذه الاختبارات الفعالة من حيث التكلفة نتائج سريعة ويمكن استخدامها على نطاق واسع حتى عندما تكون الموارد شحيحة. التحدي الرئيسي لهذه الاختبارات هو أنها أقل دقة. على عكس الاختبارات الجزيئية ، التي تضخّم المادة الوراثية للفيروس ، لا تؤدي المقايسات المناعية إلى تضخيم إشارة البروتين الخاصة بها. هذا يجعلها أقل حساسية. هناك خطر كبير من أن الشخص المصاب قد يتم إخباره بشكل غير صحيح أنه ليس مصابًا بالفيروس.

أدرك مجتمع التشخيص العالمي أن الوقت قد حان للنظر في الأساليب التي كانت دقيقة مثل الاختبارات الجزيئية التقليدية ولكن يمكن استخدامها خارج المختبرات وعلى نطاق واسع.

خطوات كبيرة

يحتاج العلماء إلى جيل جديد من الاختبارات التشخيصية السريعة والدقيقة والميسرة والميسورة التكلفة. أنشأت المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة برنامج التسريع السريع للتشخيص (RADx) في عام 2020 لتمويل الاختبارات المبتكرة في نقاط الرعاية والاختبارات المنزلية وتسريع تطوير هذه الاختبارات والتحقق منها وتسويقها.

أحد التغييرات المثيرة للاهتمام بشكل خاص في هذا الفضاء هو استخدام كريسبر. كانت هذه التقنية معروفة سابقًا لاستخدامها في تحرير الجينات. ولكن الآن أحدثت ثورة في التشخيص مع إطلاق SHERLOCK و DETECTR ، وهما مجموعتان مبتكرتان تعتمدان على تقنية CRISPR تستخدمان في اكتشاف فيروس SARS-CoV-2. هذه حساسة ومحددة بشكل خاص وتوفر قراءة مرئية للألوان باستخدام مقياس ورقي متوفر تجاريًا ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام كاختبار في نقطة الرعاية.

إن تعدد استخدامات هذه التقنيات يمكّن الباحثين من تطبيق نفس المبادئ للكشف عن الأمراض المعدية الأخرى أيضًا.

كما تم إحراز تقدم في استخدام أجهزة الاستشعار الحيوية ، وتكنولوجيا النانو ، والاختبارات القائمة على الهواتف الذكية ، والتقنيات القابلة للارتداء للتشخيص.

اقرأ المزيد: ما هي تقنية “كريسبر” ، تقنية تحرير الجينات الحائزة على جائزة نوبل في الكيمياء؟

بشكل عام ، في السنوات الثلاث الماضية ، انتقل تركيز اختبار المرض من الاكتشاف البسيط والفهم إلى دمج سرعة الاختبارات وكفاءتها وإمكانية نقلها.

لا تزال المشاكل قائمة

في حين أن هناك الكثير للاحتفال به في مساحة التشخيص ، لا تزال المشاكل قائمة. هناك حواجز في تطوير ونشر الاختبارات ، لا سيما في البلدان الفقيرة. هناك حاجة إلى الوصول العادل إلى اختبارات الجودة وتحسين مشاركة البيانات بين البلدان للقضاء على عدم المساواة في التشخيص.

كما يشكل الافتقار إلى الموارد اللازمة لتقديم نظام تنظيمي قوي في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل تحديًا خطيرًا. الشركات لديها حافز أقل لتطوير وتسويق المنتجات حيث يوجد تنظيم ضعيف. وبالتالي لا تزال البلدان تعتمد على الاختبارات التي يتم تصنيعها في أماكن أخرى.

مع خروج العالم من مرحلة الاستجابة للجائحة ، من المحتمل أن ينخفض ​​الاستثمار في التشخيص. مع انخفاض الحاجة إلى الاختبارات ، سينخفض ​​العائد الاقتصادي للاستثمار في تطوير الاختبارات.

هذا أمر مؤسف لأنه لا يزال هناك العديد من تحديات الرعاية الصحية في جميع أنحاء العالم وما لم تكن مراقبة المرض استباقية ، فلن يكون من الممكن التنبؤ بمكان ظهور الجائحة التالية. يوفر الزخم الذي أحدثه جائحة COVID فرصة ويجب استخدامه للبناء على الأشياء التي نجحت بشكل جيد في صناعة التشخيص ولتحسين الأشياء التي لم تنجح.