سامانه ای نوین برای شناسایی سریع گونه های عفونی تر ویروس ها و باکتری ها
سامانه شناسایی خودکار گونه‌های جدید، راهکاری نوین برای مقابله با شیوع بیماری‌های عفونی آینده
پژوهشگران روشی جدید برای شناسایی گونه‌های عفونی‌تر ویروس‌ها و باکتری‌ها، از جمله عوامل آنفلوآنزا، کووید-۱۹، سیاه‌سرفه و سل، که در میان انسان‌ها شیوع می‌یابند، ابداع کرده‌اند.
پژوهشگران روشی نوآورانه ارائه کرده‌اند که با استفاده از نمونه‌های انسانی، امکان نظارت لحظه‌ای بر عوامل بیماری‌زا در جمعیت انسانی را فراهم می‌کند. این روش قادر است گونه‌هایی را که به واکسن مقاوم هستند، به سرعت و به صورت خودکار شناسایی کند و به توسعه واکسن‌های مؤثرتر برای پیشگیری از بیماری‌ها کمک کند.
این روش همچنین توانایی شناسایی سریع گونه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک را دارد که می‌تواند در انتخاب درمان مناسب برای بیماران و کاهش گسترش بیماری مؤثر باشد. با استفاده از داده‌های توالی‌یابی ژنتیکی، این تکنیک اطلاعاتی در مورد تغییرات ژنتیکی مربوط به ظهور گونه‌های جدید ارائه می‌دهد و به درک چرایی شیوع متفاوت گونه‌ها در جمعیت انسانی کمک می‌کند.
مزیت‌ها و کاربردها
در حال حاضر، سیستم‌های کمی برای نظارت بر گونه‌های نوظهور بیماری‌های عفونی، به‌جز برنامه‌های نظارتی آنفلوآنزا و کووید-۱۹، وجود دارد. این روش پیشرفتی چشمگیر نسبت به روش‌های پیشین است که بر تصمیم‌گیری گروهی از کارشناسان برای شناسایی گونه‌های جدید متکی بود.
این رویکرد با ایجاد "درخت‌های خانوادگی" گونه‌های جدید را بر اساس میزان تغییرات ژنتیکی و سهولت انتشار در جمعیت انسانی به‌طور خودکار شناسایی می‌کند و نیاز به تصمیم‌گیری‌های دستی را حذف می‌کند. همچنین، این روش می‌تواند برای طیف وسیعی از ویروس‌ها و باکتری‌ها استفاده شود و تنها به تعداد کمی نمونه از افراد آلوده نیاز دارد، که آن را برای مناطق کم‌منابع بسیار ارزشمند می‌سازد.
نتایج تحقیقات
گزارش این پژوهش که امروز در مجله Nature منتشر شد، نشان می‌دهد که این روش هنگام تحلیل نمونه‌های Bordetella pertussis، عامل سیاه‌سرفه، سه گونه جدید را که پیشتر شناسایی نشده بودند، آشکار کرد. این کشف در حالی صورت گرفت که بسیاری از کشورها با بدترین شیوع سیاه‌سرفه در ۲۵ سال اخیر مواجه هستند.
به گفته پروفسور سیلوین بریس از انستیتو پاستور، «این روش نوین برای عامل سیاه‌سرفه بسیار به‌موقع است و به دلیل ظهور گونه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک، نظارت تقویت‌شده‌ای را می‌طلبد.»
در آزمایش دیگری روی Mycobacterium tuberculosis، عامل بیماری سل، دو گونه مقاوم به آنتی‌بیوتیک شناسایی شد. پروفسور هنریک سالجه از دپارتمان ژنتیک دانشگاه کمبریج تأکید کرد: «این روش نشان می‌دهد کدام گونه‌های پاتوژن خطر بیشتری برای سلامت انسان دارند، و این امکان را فراهم می‌کند که واکسن‌ها به طور خاص برای این گونه‌ها طراحی شوند و اثربخشی بالایی داشته باشند.»
کاربرد جهانی
به گفته دکتر نومی لفرانک، نویسنده اصلی این پژوهش، «این روش جدید راهکاری سریع و جامع برای شناسایی گونه‌های انتقال‌پذیر در جمعیت ارائه می‌دهد و برای طیف وسیعی از باکتری‌ها و ویروس‌ها قابل استفاده است.» لفرانک که اکنون در ETH زوریخ مشغول به کار است، افزود: «ما حتی می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که چگونه گونه‌های جدید در حال گسترش خواهند بود و تصمیم‌گیری‌ها را تسریع کنیم.»
این روش پیشرفته نه تنها رویکردی عینی و دقیق برای شناسایی گونه‌های جدید ارائه می‌دهد، بلکه به کشورهایی با منابع محدود کمک می‌کند تا به شیوه‌ای کارآمدتر با بیماری‌های عفونی مقابله کنند.
پژوهشگران معتقدند این تحقیق یک قطعه مهم در پازل کلی واکنش‌های سلامت عمومی به بیماری‌های عفونی است.
تهدیدی مداوم
باکتری‌ها و ویروس‌های عامل بیماری به طور مداوم تکامل می‌یابند تا در انتقال میان انسان‌ها بهتر و سریع‌تر عمل کنند. در طول همه‌گیری کووید-۱۹، این مسئله به ظهور گونه‌های جدیدی منجر شد؛ برای مثال، گونه اصلی ووهان که در ابتدا به سرعت گسترش یافت، بعدها توسط گونه‌های دیگری از جمله امیکرون که از گونه اصلی تکامل یافته و توانایی بیشتری در انتقال داشت، جایگزین شد.
این تکامل با تغییرات در ساختار ژنتیکی پاتوژن‌ها همراه است. پاتوژن‌ها از طریق تغییرات ژنتیکی تکامل می‌یابند و توانایی بیشتری در انتقال پیدا می‌کنند. دانشمندان به‌ویژه نگران تغییرات ژنتیکی‌ای هستند که به پاتوژن‌ها امکان گریز از سیستم ایمنی بدن و ایجاد بیماری حتی در افراد واکسینه‌شده را می‌دهند.
پروفسور سالجه اظهار داشت: «این تحقیق این پتانسیل را دارد که به بخش جدایی‌ناپذیری از سیستم‌های نظارت بر بیماری‌های عفونی در سراسر جهان تبدیل شود و بینش‌هایی که ارائه می‌دهد، ممکن است شیوه واکنش دولت‌ها به این بیماری‌ها را به‌طور کامل تغییر دهد.»