طور العلماء اختبارا جينيا متقدما يمكنه اكتشاف وتحديد أي نوع من الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض في جسم الإنسان، سواء كانت فيروسًا أو بكتيريا أو فطريات أو طفيليات، وفقا لما ذكره الباحثون.

استخدام الاختبار في تشخيص مسببات الأمراض

لقد استخدم الأطباء هذا الاختبار الجيني لأكثر من عقد من الزمن لتحديد مسببات الأمراض في السائل الشوكي، بعد تطويره في جامعة كاليفورنيا-سان فرانسيسكو. والآن، قام الباحثون بتعديل الاختبار ليتعرف على الجراثيم في السوائل التنفسية التي يمكن أن تسبب الالتهاب الرئوي، وذلك وفقا لدراسة جديدة نشرت في 12 نوفمبر في مجلة "نيوتر ميديسين".

أتمتة الاختبار الجيني

قام فريق البحث أيضًا بأتمتة الاختبار، الذي يسمى "التسلسل الجيني الميتاجينومي للجيل التالي" (mNGS). يتطلب النسخة التنفسية الجديدة من اختبار mNGS فقط 30 دقيقة من الوقت اليدوي قبل أن تتولى الروبوتات والذكاء الاصطناعي المهام الأخرى، ويمكن أن تعود النتائج في وقت مناسب لعلاج العدوى الخطيرة، وفقًا للباحثين.

هدف الاختبار هو الحصول على نتائج سريعة

قال الباحث الرئيسي، الدكتور تشارلز تشيو، أستاذ الطب المختبري والأمراض المعدية في جامعة UCSF: "كان هدفنا هو إتمام العملية بالكامل في غضون 12 إلى 24 ساعة، مما يتيح الحصول على نتيجة في نفس اليوم أو اليوم التالي".

كيف يعمل اختبار mNGS؟

يأخذ اختبار mNGS منهجا جريئا في التحليل، بدلاً من البحث عن أنواع معينة من الميكروبات واحدة تلو الأخرى، يقوم الاختبار بتحليل كل الحمض النووي والحمض النووي الريبي الموجود في العينة، ثم يفصل المواد الجينية البشرية عن تلك التي تنشأ من البكتيريا أو الفيروسات أو الفطريات أو الطفيليات.

وأشار تشيو إلى أن "تقنيتنا بسيطة بشكل خادع. من خلال استبدال العديد من الاختبارات باختبار واحد، يمكننا القضاء على التكهنات الطويلة في تشخيص ومعالجة العدوى".

الاختبار ينقذ حياة مريض في عام 2014

حقق اختبار mNGS شهرة واسعة في عام 2014 عندما استخدمه الأطباء لإنقاذ حياة الشاب جاوشوا أوسبورن، الذي كان يعاني من صداع شديد، حمى، فقدان الوزن، وإرهاق. وبعد أن دخل في غيبوبة بسبب التهاب الدماغ المهدد للحياة، لم يتمكن الأطباء من تحديد السبب. ولكن بعد استخدام اختبار mNGS، تم اكتشاف السبب في غضون 48 ساعة، وكان عبارة عن بكتيريا Leptospira santarosai، وهي نوع من البكتيريا الأصلية في بورتو ريكو.

نتائج الاختبار على عينات السائل الشوكي

بين عامي 2016 و2023، قام فريق UCSF بتحليل ما يقرب من 5000 عينة من السائل الشوكي باستخدام الاختبار، واتضح أن أكثر من 14% من هذه العينات كانت تحتوي على عدوى. بشكل عام، تمكن الاختبار من تحديد المسبب بدقة بنسبة 86% من الحالات، وفقًا لما ذكره الباحثون في ورقتهم الجديدة.

دقة الاختبار في التشخيص

قال تشيو: "يؤدي اختبار mNGS بشكل أفضل من أي نوع آخر من الاختبارات الخاصة بالعدوى العصبية". وتدعم النتائج استخدامه كجزء أساسي من أدوات التشخيص للأطباء الذين يعملون على تشخيص الأمراض المعدية.

بناءً على هذه النتائج، قام الباحثون بتعديل الاختبار ليعمل كنظام استجابة سريعة للأمراض التنفسية التي قد تصبح أساسًا للجائحة التالية في العالم. ويظهر التقرير الجديد أن الاختبار يمكنه اكتشاف الفيروسات التنفسية مثل COVID، الإنفلونزا، وفيروس RSV في أقل من يوم، حتى إذا كانت الكميات الموجودة من الفيروس ضئيلة في العينة. كما من المتوقع أن يتمكن الاختبار من اكتشاف السلالات التي يُتوقع ظهورها في المستقبل.

حصلت النسختان الخاصة بالسائل الشوكي والسوائل التنفسية لاختبار mNGS على تصنيف "جهاز مبتكر" من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، مما يضعها على المسار السريع للموافقة الكاملة.