بغداد اليوم - متابعة

أعلنت شركة بايوتيك بايونير الاميركية، الاحد (22 اذار 2020)، تطوير اختبار منزلي للتحقق من الإصابة بفيروس كورونا، مبينة أن ذلك يتم من خلال مجموعة أدوات اختبار يمكن لأي شخص استخدامها لمعرفة ما إذا كان مصابًا بفايروس كورونا.

وتقول الشركة، إن "هذه الادوات ليست موجودة بعد، لكن الريادي المبتكر في مجال التكنولوجيا الحيوية جوناثان روثبيرج “Jonathan Rothberg” يعمل على ذلك".

وأضافت، "لقد سمعنا عن روثبرغ من قبل. على مدى العقدين الماضيين، أسس العديد من شركات التسلسل الجيني التي بدورها قدمت لنا تكنولوجيا فائقة التطور، ما جعل تعقب تسلسل الجينوم “genome sequencing”  أسرع وأرخص. (مع شركة واحدة ،لقد أحدث ضجة حين استطاع تعقب تسلسل أول جينوم بشري فردي وهو جيم واتسون؛ كما باع روثبرغ شركة أخرى مقابل 375 مليون دولار أمريكي.) في عام 2014 أطلق روثبغ مسرعة أعمال للأعمال الناشئة تدعى 4Catalyzer مخصصة للاختراعات في مجال المعدات الطبية الذكية. أول شركة تخرج من المسرِّع، Butterfly Network ، تبيع الآن أداة الموجات فوق الصوتية المحمولة باليد التي توفر قراءات على شاشة الهاتف الذكي".

وأعلن مخترع هذا التطوير، جوناثان روثبرج، عن اهتمامه بمجموعة اختبار فيروس كورونا في سلسلة من التغريدات على تويتر في 7 مارس. وصفت في البداية بأنها “تجربة فكرية” ، وسرعان ما أصبحت مشروعًا حقيقيًا ومهمة دافعة.

ويبين روثبرج “أخبرت فريقي أن الصينيين بنوا مستشفى في ووهان في غضون 10 أيام، لذا يجب أن نكون قادرين على تطوير اختبار منزلي حقيقي ونشره لفيروس كورونا Covid19 في ذلك الوقت” ، وقد أخبر روثبرغ IEEE Spectrum في بريد إلكتروني. “أن فريقه يعمل على مدار الساعة لتحقيق هذا الهدف”.

ويقول روثبرج إنه يجري مناقشات مع مؤسسة جيتس، التي دعمت بعض شركاته ومشاريعه الأخرى. شرعت مؤسسة جيتس في جهودها الخاصة لتطوير أداة منزلية لاختبار الإصابة بفايروس كورونا ويقول روثبرغ إن طريقة كلا الشركتين متكاملتان.

وتشتمل المعدات المنزلية التي تطورها مؤسسة جيتس على مسحة أنفية يرسلها الناس إلى المختبر لتحليلها على آلات تعطينا النتائج الحاسمة  (آلات المعيار الذهبي) ، ما يمنحهم نتائج في غضون أيام قليلة. مجموعة الاختبار الخاصة بروثبرج ستعطي نتائج على الهاتف الذكي في غضون نصف ساعة. ومع ذلك ، كما نوه روثبرج في تعليقاته على تويتر، سيكون اختباره أقل دقة، وأحيانًا يعطي نتائج إيجابية كاذبة وسلبية كاذبة.

ويشير روثبرج الى انه إذا شارك كلا المشروعين البيانات، فيمكن لفريقه مقارنة النتائج والحصول على فهم أفضل لدقة أدواتهم الخاصة. يمكن أيضًا للأشخاص الذين استخدموا اختبار مجموعة روثبرغ المتابعة بمجموعة مؤسسة جيتس للتأكد من نتائج فحوصاتهم.

ويقول روثبرج إن الباحثين من فريقه وفريق غيتس “يحاولون جاهدين التنسيق”. وقد استفاد فريقه بالفعل من المحادثات، حيث يقول: “قدم لنا غيتس نصيحة رائعة حول جعل أدواتنا سهلة ، والكثير من النصائح حول التأكد من أن تطبيقنا قادر على توجيه المستخدم”. يضيف روثبرغ في بريده الإلكتروني أن المنظمتين لديهما مجموعات مهارات مكملة لبعضها: “نحن نعرف كيف نصنع معدات كما نعرف كيف نستنسخ الحمض النووي، وهم يعرفون علم الأوبئة.”لم يكن بالإمكان الوصول إلى اتصال روثبرج في مؤسسة جيتس للتأكيد قبل وقت النشر.

من جانب روثبرج ، يقود العمل علماء في Homodeus، وهي شركة بيولوجيا اصطناعية ضمن مُسرِّعة الأعمال 4Catalyzer.

 نظريًا هكذا ستعمل الأدوات المنزلية الخاصة ب Homodeus. سيستخدم الشخص أولاً مسحة لأخذ عينة من بضع خلايا من داخل أنفه أو فمه. سيغمسون تلك المسحة بتسلسل من ثلاثة أنابيب ، باتباع التعليمات من التطبيق المصاحب. داخل كل من هذه الأنابيب الثلاثة، ستحدث تفاعلات كيميائية (المزيد عن تلك أدناه).

يوفر لون السائل داخل الأنبوب الثالث إجابات – سيتحول لونًا واحدًا (ربما أحمر) إذا كشفت العملية عن وجود الفيروس ، ولون آخر (ربما أخضر) إذا كان الشخص خاليًا من المرض. إذا كان الاختبار به خلل ، فلن يتغير لونه على الإطلاق. يمكن للشخص استخدام كاميرا هاتفه لالتقاط صورة للأنبوب، وسيعطيه التطبيق النتائج ويقدم المزيد من المعلومات.

لن يكتشف الاختبار الأجسام المضادة في جسم الإنسان، وهي دفاعات الجسم الطبيعية التي يجري تنظيمها لمحاربة فيروس كورونا. يقول روثبرغ إن فريقه قرر عدم اتباع هذا النهج لأنه قد يستغرق الأمر بضعة أيام حتى يتمكن الشخص المصاب من إنتاج ما يكفي من الأجسام المضادة للتسجيل في الاختبار. يريد روثبرج إجراء اختبار للكشف عن الفيروس على الفور بمجرد إصابة الشخص بالفيروس. أراد أيضًا إجراء اختبار يمكن للشخص المصاب إجراؤه أثناء شفائه لتحديد متى نجح جسمه في إزالة الفيروس.

لهذا النوع من الكشف الفوري، يجب أن يتعرف الاختبار إلى المادة الوراثية للفيروس. فايروس كورونا  الحالي، المعروف رسميًا باسم SARS-CoV-2، مصنوع من شريط واحد من الحمض النووي الرايبوزي “RNA”.

الآن نعود إلى تلك الأنابيب والتفاعلات الكيميائية فيها. في الأنبوب الأول للمجموعة ، تتفكك الخلايا الموجودة في المسحة بحيث يمكن الوصول إلى المادة الوراثية الموجودة بداخلها. في الأنبوب الثاني ، يبحث جزيء يسمى التمهيدي عن الشفرة الفريدة للحمض النووي الرايبوزي للفيروس. إذا اكتشف التمهيدي الحمض النووي الرايبوزي للفيروس التاجي ، تبدأ عملية أخرى تضيف شريط تكميلي ثاني من الحمض النووي “DNA”، منتجين بذلك جزيئًا يمتلك شريطين. الميزة الكبرى لهذا التفاعل هي أن جزيئات الحمض النووي أكثر استقرارًا من الحمض النووي الرايبوزي، ومن السهل عمل نسخ كثيرة منها.

ثم تذهب المسحة إلى الأنبوب الثالث، حيث ستقوم الإنزيمات المخصصة بعمل نسخ كثيرة من جزيء الحمض النووي  “DNA” ، ما يسهل اكتشافها. ستتولى مجموعة أخرى من الإنزيمات في الأنبوب الثالث عملية تغير اللون: سينتج لون واحد إذا بدأت المادة الوراثية للفيروس هذه السلسلة من التفاعلات، ولون آخر إذا لم يكن موجودًا ولم تحدث أي تفاعلات.

يشرح روثبرغ أنه قبل تفشي فيروس كورونا ، كان علماء Homodeus يقومون بهندسة الإنزيمات للقيام بأشياء مثل إصلاح الجينات وتناول البلاستيك. الآن هم يصنعون إنزيمات المصمم التي “تجري الاختبار بأكمله الذي يتطلب بالوضع الطبيعي فنيي مختبرات ومعدات خاصة ،” يقول روثبرغ. ”لا يوجد مختبر. لا يوجد فني. لا آلات باهظة الثمن. لا انتظار. إنزيمات المصمم تقوم بكل العمل. “

التطبيق الذي سيرافق مجموعة الاختبار لن يرشد المستخدم خلال عملية الاختبار فحسب، بل سيقدم أيضًا النتائج تلقائيًا إلى سلطات الصحة العامة. يقول إريك كابرامز “Eric Kabrams” ، مهندس 4Catalyzer الذي يقود العمل على هذا التطبيق، إنه ستجري مشاركة البيانات بطريقة تتوافق مع قواعد الخصوصية الصارمة للبيانات الطبية للأشخاص.” لحسن الحظ، إن اتباع أفضل الممارسات المتطورة الخاصة بتشفير البيانات وخصوصيّتها تمكننا من ابتكار حلول توازن بين هذه الأهداف المزدوجة وهي الحد من انتشار الفيروس وحماية المعلومات الحساسة”، وهذا  كما أخبر روثبرج في بريده إلكتروني.

إذا نجح فريق روثبرج في إنشاء مجموعة الاختبار هذه، فستكون الخطوة التالية هي توصيلها إلى المختبرات الأكاديمية للتحقق من صحتها. يقول روثبرغ إنه يتوقع إرسال نماذج أولية إلى المختبرات في الأسابيع القليلة القادمة وهم بالفعل في مناقشات مع  مستشفيات بين “Penn “و ييل “Yale” للتحقق من الاختبار في مستشفياتهم ومواقعهم السريرية في أسرع وقت ممكن” .

الباحثون الذين تحدثت إليهم روثبرغ في جامعة بنسلفانيا وكليات الطب بجامعة ييل لم يتسن الحصول على تصريح منهم قبل الموعد النهائي لنشر المقال.

للحصول على منظار خارجي والتحقق من واقعية المشروع، دعنا نسمع من جاكلين لينز “Jacqueline Linnes”، أستاذة مساعدة في الهندسة الطبية الحيوية في جامعة بوردو “Purdue”. لقد طورت جهازًا ورقيًا يدويًا يمكن استخدامه للكشف عن الفيروسات، بما في ذلك فيروس كورونا الجديد.

تقول جاكلين إن التفاعلات الكيميائية التي يصفها روثبرغ تبدوا مثل العمليات المعيارية التي تجرى عادةً في المختبرات تحت ظروف محددة خاضعة للرقابة.

وقالت لـ Spectrum عبر البريد الإلكتروني: “سيكون من الرائع أن تكون قادرًا على القيام بذلك في الظروف المنزلية مع الأخذ ببعض الاعتبارات للتأكد من أن الاختبارات تعمل بشكل صحيح للحصول على نتائج موثوقة”. “نظرًا لأن الأشخاص سيستخدمون هذا في المنزل، يجب أن تكون الاختبارات موثوقة بشكل خاص. معدات الاختبار خارج المختبر التي يجري طرحها  يجب أن يكون من المستحيل تقريبًا أن تخطئ. ” تضيف جاكلين أن نظام اللونين سيكون مفيدًا جدًا للمستخدمين القلقين في المنزل، لأن الألوان تمكن المستخدمين من التمييز بين النتائج الإيجابية والسلبية ونتائج فشل الاختبار.

ولقد سردت لنا جاكلين بعض الاعتبارات للحذر منها .مثلًا إذا لم يجرِ إغلاق الأنابيب، فهناك احتمال لتلوث العينة الذي قد يتداخل مع النتائج. تنوه أيضًا أنه يجب على المستخدمين توخي الحذر بشأن التوقيت: “إن الإنزيمات حريصة على القيام بعملها لذا فإنها تضخم الحمض النووي في بعض الأحيان بشكل غير محدد فإذا استمر التفاعل لفترة طويلة جدًا فإنه حتى العينة السلبية (الخالية من المرض)   يمكن أن تظهر عينة إيجابية”. وأخيرًا، تقول إنه يجب على مدققي الاختبار التأكد من أن الاختبار حساس بما يكفي لفحص الجمهور العام – إذا كان قادرًا فقط على اكتشاف التركيزات العالية للفيروس الموجودة في المرضى في المستشفيات، فلن يكون هناك الكثير من المساعدة.

يقر روثبرج بأن فريقه يواجه تحديًا تقنيًا كبيرًا وهو “جعل هذا الأمر سهلاً بما يكفي حتى لا يخطأ الناس”. ولكن إذا نجحوا في إجراء اختبار سهل الاستخدام يجتاز فحص الخبراء، فسيكون الوقت قد حان لإنتاجه بكميات هائلة. يقول روثبرغ إنه في مناقشات مع الشركات المصنعة التي يمكن أن تزيد الإنتاج بسرعة، وإن شركاته الأخرى لديها قنوات توزيع موجودة يمكنها المساعدة في نشر أدوات الفحص بسرعة. 

يقول روثبورج إنه يهدف إلى “إتاحة هذا الاختبار على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم”. وقد أجاب عندما سئل عن السعر، إنه بدعم من المنظمات الراعية، يتوقع أن تكون أدوات الفحص  مجانية لأي شخص لا يستطيع تحمله.

بالإضافة إلى عمل مجموعة معدات الاختبار والتحقق منها وتصنيعها ، يجب على فريق روثبورج  أيضًا التفكير في المتطلبات التنظيمية . على تويتر ، قال روثبرج إنه سيسعى للحصول على الموافقة على مجموعة معدات الاختبار الخاص به كأداة “تقييم المخاطر”، بدلاً من كونها أداة تشخيصية تصنفها إدارة الأغذية والأدوية كأداة طبية. أخبر Spectrum أنه يتوقع أن تعمل معه إدارة الأغذية والأدوية FDA ، بالنظر إلى إلحاح الوضع. ويقول: “لا أتوقع أي عقبات تنظيمية لا يمكن التغلب عليها ، لأننا سنتحقق من الفحص في الجامعات على مدى الأسابيع القليلة القادمة وسنستعين بالمصنعين الذين مارسوا العملية التصنيعية واستطاعوا النجاح في المتطلبات التنظيمية كافة لعملية التصنيع”.

إذن متى يمكن أن يكون صندوق الاختبار المنزلي هذا في منزلك؟

يقول روثبرج: “مع وجود المعجزات إلى جانبنا – أسابيع إلى شهور إذا حصلنا على مزيد من المتطوعين في علم الأحياء الجزيئي للمجيء في نهاية هذا الأسبوع إلى مقاطعة غيلفورد في ولاية كونيتيكت والمساعدة”. ولديه رسالة لأي متطوعين محتملين شجعان بما فيه الكفاية لترك الحجر الصحي: “لدينا بيوت ضيافة وطعام”.