اختبار يكشف عن فيروسي «كوفيد ـ 19» والأنفلونزا في الوقت نفسه

من خلال عينات مسحة الأنف

ممرضة تجري فحصا لكورونا في بيزا الإيطالية (رويترز)

طور باحثون في جامعة كاليفورنيا الأميركية اختبارًا جديدًا يمكن أن يوفر الكشف فائق الحساسية عن فيروسي كورونا المستجد والأنفلونزا A، وهما الفيروسان المسببان لمرض «كوفيد - 19» والأنفلونزا، على التوالي.
والاختبار حساس بدرجة كافية لاكتشاف وتحديد المستضدات الفيروسية في عينات مسحة الأنف، ويمكن في نهاية المطاف تطوير هذه التقنية فائقة الحساسية كأداة تشخيص جزيئي للاستخدام في مراكز الرعاية، وأعلن الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في ورقة نشرت بالعدد الأخير من دورية وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
يقول كبير المؤلفين هولجر شميدت، أستاذ الكيمياء الكهربائية في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة كاليفورنيا هذا الأسبوع: «هذا مستشعر حيوي قادر على اكتشاف المستضدات الفيروسية واحدًا تلو الآخر، ويمكن استخدامه لاكتشاف وتحديد أكثر من مستضد للأمراض المتعددة في نفس الوقت». ويضيف شميدت: «إنها طريقة جديدة تمامًا للبحث عن المؤشرات الحيوية الجزيئية، ليس فقط للأمراض المعدية، ولكن أيضًا لأي مؤشرات حيوية للبروتينات المستخدمة في الاختبارات الطبية».
ويستخدم المعيار الذهبي الحالي لتشخيص عدوى كورونا المستجد تقنية «بي سي آر»، التي تعتمد تضخيم كميات صغيرة من المادة الجينية للفيروس، ويتم تحليل العينات في المختبرات المركزية. واختبارات المستضد، التي تكتشف البروتينات الفيروسية، أسرع وأسهل في الاستخدام وتمت الموافقة عليها للاختبار في مراكز الرعاية الطبية، وحتى للاستخدام في المنزل، لكن هذه الاختبارات لا تعتبر دقيقة بما يكفي لاتخاذ القرار السريري، وتتطلب نتائجها تأكيدًا بتقنية أكثر موثوقية.
واختبار المستضد الجديد المعتمد على شريحة (رقاقة) ليس حساسًا للغاية فحسب، ولكنه يتيح أيضًا الاختبار المتزامن لعدة فيروسات من عينة واحدة، وهذا مهم لأمراض مثل (كوفيد - 19) والأنفلونزا التي لها أعراض مماثلة.
وأدت الإجراءات التي تم تنفيذها للسيطرة على جائحة (كوفيد - 19) إلى خفض حالات الإصابة بالأنفلونزا بشكل كبير، ولكن في المستقبل قد يحتاج الأطباء إلى اختبار سريع يمكن أن يخبرهم عن فيروس الجهاز التنفسي الذي أصيب به المريض.
وقام مختبر هولجر شميدت، أستاذ الكيمياء الكهربائية، بالتعاون مع آرون هوكينز في جامعة بريغهام، بدور رائد في تقنية «رقاقة الموائع الضوئية» للتشخيص الطبي الحيوي، والجمع بين الموائع الدقيقة (قنوات صغيرة لمعالجة عينات السائل على شريحة) مع بصريات متكاملة للتحليل البصري للجزيئات المفردة.
ولتطوير اختبار المستضد الجديد، صمم فريق شميدت مسبارًا فلوريًا ساطعًا بدرجة كافية بحيث يمكنه اكتشاف العلامات الفردية بصريًا على الشريحة. وأوضح شميدت أن «القدرة على اكتشاف العلامات الفردية تعني عدم وجود حاجة لخطوة تضخيم تزيل بعض التعقيد من المعالجة».
وكان مختبر شميدت يطور اختبارات للأمراض المعدية الأخرى عندما ظهر (كوفيد - 19) باعتباره وباءً عالميًا العام الماضي.
وفي البداية، توقفت جهود البحث حيث أبقى الإغلاق على مستوى الولاية الجميع في المنزل، لكن كان من الواضح لشميدت أن تقنية التشخيص التي طورها مختبره لفيروس زيكا والأمراض المعدية الأخرى يمكن تكييفها مع (كوفيد - 19).
يقول شميدت: «بمجرد أن سمح لنا بالعودة إلى المختبر لإجراء البحوث الأساسية، بدأ طلابي في القدوم للعمل في المختبر بأنفسهم لإجراء اختبار فيروس كورونا، لقد كان جهدًا بطوليًا من قبل طلابي لتطوير هذه الاختبارات من الصفر».
وقادت طالبة الدراسات العليا ألكسندرا ستامبو هذه الجهود وهي المؤلف الأول للورقة البحثية، وعمل الفريق البحثي مع مختبر التشخيص بالحرم الجامعي للحصول على عينات مسحة من الأنف للاختبار، واستخدموا فقط العينات التي تم اختبارها سلبيًا لفيروس كورونا، وأضافوا مستضدات فيروسية إلى العينات بتركيزات ذات صلة سريريًا للتحقق من صحة الاختبارات.
ويستخدم الاختبار أسلوب «شطيرة الجسم المضاد»، وفي هذه الحالة، يتم ربط الأجسام المضادة الخاصة بالمستضد المستهدف بالميكروبيدات المغناطيسية (جسيمات بوليمرية منتظمة على هيئة خرز) بحيث يلتصق أي مستضد مستهدف موجود في العينة بالخرز، بعد الغسل، يضاف جسم مضاد ثان مع علامة الفلورسنت الملحقة، ويرتبط بأي مستضد مستهدف موجود على الحبيبات، يتم إرفاق علامات الفلورسنت بالأجسام المضادة بواسطة فاصل يمكن أن يشق بواسطة الضوء فوق البنفسجي، والذي يطلق العلامات للتدفق عبر شريحة الكشف حيث يتم اكتشافها واحدة تلو الأخرى.
وأرفق الباحثون علامة خضراء على الجسم المضاد لفيروس كورونا وعلامة حمراء على الجسم المضاد للأنفلونزا للتمييز بين الفيروسين.