طريقة مبتكرة لتحسين الكشف عن الطفيليات الضارة في الماء

أسرع وأرخص من الحلول التقليدية

حدد مهندسو جامعة نيو ساوث ويلز الأسترالية، طريقة جديدة أبسط لاكتشاف الميكروبات الصغيرة في الماء، والتي تسبب مخاطر صحية كبيرة، وربما الموت.
وأظهر البحث الذي أجرته الدكتورة إيوا غولديس، من كلية الدراسات العليا للهندسة الطبية الحيوية بجامعة نيو ساوث ويلز، وفريقها أن تقنية المقص الجيني (كريسبر) فائقة الحساسية يمكنها تحديد وجود طفيلي «خفية الأبواغ» أو ما يعرف بـ«كريبتوسبوريديوم بارفوم» في العينات في الموقع، وذلك باستخدام معدات بسيطة.
و«خفية الأبواغ» طفيلي مجهري يمكن أن يسبب اضطرابات معدية معوية خطيرة، وهو منتشر بشكل خاص في المواقع التي قد تكون فيها مصادر المياه ملوثة بالحيوانات، سواء البرية أو المنزلية، وغالباً ما تؤدي فترات الجفاف الطويلة التي تعقبها أمطار غزيرة، والتي أصبحت أكثر شيوعاً في أستراليا، إلى زيادة تلوث مجاري المياه بهذا الطفيل. وحتى الآن، يتطلب الكشف عن طفيليات الأبواغ الأكثر شيوعاً استخدام معدات مختبرية باهظة الثمن ومجاهر متخصصة وتدريباً ماهراً لتحديد الميكروب في عينة من الماء. ولكن في الدراسة التي نشرت في 24 أغسطس (آب) بدورية «أبحاث المياه»، تم اقتراح طريقة جديدة أرخص وأسهل في التنفيذ وتتطلب القليل من التدريب الخاص لإدارة النتائج وتحليلها، وذلك لأن النظام ينتج توهجاً فلورياً مميزاً في عينة الماء عند العثور على «الكريبتوسبوريديوم».
وتوضح الدراسة كيف يمكن تحديد حتى كائن حي دقيق واحد داخل عينة معينة، وهذا أمر مهم، نظراً لحقيقة أنه يعتقد أن ما لا يقل عن اثنين من هذه الميكروبات قادرة على التسبب في عدوى خطيرة.
تقول الدكتورة غولديز في تقرير نشرته جامعة نيو ساوث ويلز بالتزامن مع الدراسة: «هذه الطريقة الجديدة تقلل من تكلفة اختبار المياه وتجعلها متاحة على نطاق أوسع، ونأمل أن نجعل اختبار المياه أسرع وأرخص بكثير، وهذه فائدة للجميع، لأنها تجعل الوصول إلى التكنولوجيا على نطاق أوسع». وتضيف «نعتقد أنه يمكن تطبيق هذه التقنية في الكشف عن (كوفيد - 19)، والذي يستغرق حالياً ما يصل إلى 11 ساعة للحصول على نتائج من عينات مياه الصرف الصحي، وغالباً ما يستغرق الكثير منها وقتاً في نقل العينة إلى المختبر حيث يوجد جميع المتخصصين».
وقالت «يعطي نظامنا نتائج لـ«الكريبتوسبوريديوم» في غضون ساعتين ونصف الساعة فقط ونأمل أن تكون هذه تقنية جديدة يمكن تطبيقها بسهولة في الموقع حيث يتم أخذ عينات المياه».
وتستخدم الدكتورة غولديز وفريقها، تقنية كريسبر التي يمكنها اكتشاف بروتينات معينة على سطح ميكروب كريبتوسبوريديوم (المعروف باسم البويضة) ثم يرتبط بها. وعند إضافة عامل الفلورسنت إلى خليط التفاعل، والذي يتم دمجه بعد ذلك مع عينات الماء، تكون النتيجة إشارة واضحة يمكن اكتشافها بواسطة قارئ لوحة قياسي.
وتعد أجهزة قراءة اللوحات هذه مناسبة للفحص على نطاق واسع لعينات متعددة في وقت واحد، مما يجعل عملية الكشف أسرع وأكثر كفاءة. ويمكن لهذه التقنية أن تعطي نتائج في حوالي 2.5 ساعة، بأقصى حساسية وصولاً إلى بويضة كريبتوسبوريديوم واحدة لكل مليلتر.
تقول غولديز «رغم أن العامل الممرض يمكن أن يكون نادراً جداً في الماء، إلا أنه لا يزال خطيراً للغاية لأن تناول القليل منه يمكن أن يجعلك مريضاً، والنظام الحالي الذي يستخدم الفحص المجهري صعب للغاية ويستغرق أيضاً وقتاً طويلا، وهذه الطريقة الجديدة تجعله أسرع وأسهل».