التسلسل الجيني لفيروس كورونا.. ما أهميته في معرفة الأعداد المستقبلية في دولتك وكيفية السيطرة عليه؟

كتب : سها صلاح

بعد انتشار فيروس كورونا بين السكان - وتوقع خطوته القادمة - يعد جزءًا مهمًا من استجابة الصحة العامة للمرض الجديد، خاصة وأن الاحتواء هو دفاعنا الوحيد حتى الآن،إن مجرد إلقاء نظرة على شخص مصاب لا يخبرك من أين جاءت نسخته من الفيروس التاجي ، ولا يحتوي SARS-CoV-2 على رمز شريطي يمكنك مسحه ضوئيًا للسماح لك بتتبع سجل سفره. ومع ذلك ، فإن تسلسله الجيني يكاد يكون جيدًا لتوفير بعض البصيرة حول مكان الفيروس.

الجينوم الخاص بالكائن الحي هو تعليماته الجينية الكاملة، يمكنك التفكير في الجينوم ككتاب يحتوي على كلمات تتكون من حروف،كل "حرف" في الجينوم هو جزيء يسمى النوكليوتيد - باختصار ، A ، G ، C ، T أو U.

تتصرف هذه الطفرات مثل طابع جواز السفر،بغض النظر عن المكان الذي تنتقل إليه بعد ذلك ، لا تزال الطوابع السابقة في جواز سفرك تظهر مكانك.

يمكن لعلماء الوراثة الجزيئية مثلنا استخدام هذه المعلومات لبناء أشجار عائلة لفيروس كورونا، هذا يسمح لنا بتتبع الطرق التي سافر بها الفيروس عبر المكان والزمان والبدء في الإجابة عن أسئلة مثل مدى سرعة وسهولة انتقاله من شخص إلى آخر؟

ماهو التسلسل الجيني لفيروس كورونا.. وما هي أهميته؟

تقوم قواعد البيانات على الإنترنت بجمع تسلسلات سارس CoV-2 الجينوم النيوتيدية منذ منتصف ديسمبر، عندما يكون المريض مريضًا بالإصابة بالسارس CoV-2 ، يمكن للمختبر تحديد تسلسل الجينوم للفيروس المصاب وتحميله، وحتى أواخر أبريل ، تم إيداع أكثر من 1500 عينة من تسلسل الجينوم في GenBank ، وهي قاعدة بيانات متاحة للجمهور تديرها المعاهد الوطنية للصحة ، وأكثر من 13000 في GISAID ، المبادرة العالمية المفتوحة لمشاركة جميع بيانات الإنفلونزا.

نظرًا لأن كل تسلسل يأتي من مريض موجود في مكان معين في العالم، فإن تسلسلات الجينوم الفيروسي هذه تسمح للعلماء بمقارنتها وتتبع مكان الفيروس، كلما كانت المتواليات من فيروسين معينين أكثر تشابهًا، كلما كانت أكثر ارتباطًا ارتباطًا بها ، وكلما شاركوا سلفًا مشتركًا مؤخرًا، تم جمع أول تسلسل جينومي لـ SARS-CoV-2 تم تحميله على موقع GISAID على الويب من مريض في أوائل ديسمبر 2019.

بالطبع ، لا تخبر الطفرات الفيروسية نفسها الباحثين عن البلد الذي حدثت فيه، ولكن نظرًا لأن قواعد البيانات تسجل الأماكن التي لوحظت فيها أنماط معينة من الطفرات ، يمكن للعلماء تحديد المسار الذي سلكته كل سلالة فيروسية، تتتبع الخريطة العالمية حركة الفيروس حول العالم.

تشير البيانات المسجلة من آلاف المرضى إلى أن السارس-كوف -2 نشأ في ووهان الصين وانتشر من هناك إلى بقية العالم.

اقرأ ايضاً: مجابوش جديد.. مدير التميز العلمي بالقومي للبحوث يعلق على اكتشاف جامعة القاهرة الشفرة الجنينية لكورونا (خاص)

إنشاء خرائط خارج التسلسلات

يمكن أن تلعب البيانات الجينية دورًا كبيرًا في كسر أسرار الصحة العامة ، مثل كيفية انتشار الفيروس التاجي عبر الولايات المتحدة،على سبيل المثال ، وصل مسافر من ووهان إلى سياتل في 15 يناير واختبر إيجابية للفيروس في 20 يناير.

في 28 فبراير ، قام العلماء بتسلسل عينة فيروس من مريض أمريكي في سياتل ووجدوا أن توقيع الطفرة الخاص به يتطابق مع توقيع الفيروس من ووهان المسافر ، بالإضافة إلى ثلاث طفرات جديدة. قدرت GISAID معدل الطفرة بنحو 0.45 طفرة لكل جينوم في الأسبوع - لذا فإن ثلاث طفرات بين حالة 20 يناير و 28 فبراير تناسب هذا المعدل.

استنادًا إلى الطفرات الثلاثة الجديدة ، كان هذا الإصدار من الفيروس يتكاثر دون أن يتم اكتشافه لمدة خمسة أسابيع في منطقة سياتل. نظرًا لأن كل شخص مصاب يمكن أن يصيب العديد من الأشخاص الآخرين دون أن يعاني من أي أعراض بأنفسهم ، يمكن أن ينتشر الفيروس إلى أكثر من 100 شخص في خمسة أسابيع.

وباستخدام تسلسل الجينوم لربط الفيروس من مسافر 15 يناير من ووهان بالمريض الموجود في واشنطن منذ نهاية فبراير ، نبه مسؤولو ولاية واشنطن إلى أن الفيروس ينتشر بصمت بين السكان. هذا الانتشار غير المكتشف للفيروس في سياتل وأماكن أخرى هو أحد الأسباب الرئيسية لدعوة مسؤولي الصحة العامة للجمهور للبقاء في المنزل قدر الإمكان.

وأوضحت دراسة أخرى المسار الذي سلكه الفيروس أثناء انتقاله من ووهان إلى شنغهاي إلى ألمانيا إلى إيطاليا إلى المكسيك ، مما أدى إلى توقف المسافرين المصابين، تعقبت هذه الدراسة الأفراد المصابين وقارنت تسلسلاتهم الجينومية الفيروسية. نظرًا لأن الباحثين يمكن أن يقارنوا الطفرات الفيروسية بتلك الموجودة في مواقع معروفة في أوقات محددة ، فقد تمكنوا من رسم خريطة شجرة التطور الوراثي - شجرة العائلة التي توضح كيف ترتبط تسلسلات جينوم الفيروس المختلفة.

باستخدام معدل الطفرة المقدر لـ GISAID وشجرة السلالة ، يعتقد العلماء أنه في المرة الأولى التي يصاب فيها الفيروس التاجي بشخص ما على الأرجح في ووهان في نوفمبر أو أوائل ديسمبر 2019.

لو كان الفيروس موجودًا لفترة أطول ، لكانت فيروسات أول مرضى معروفين لديهم مجموعة أكبر من الطفرات مما كانت عليه.

كيف يعلمك التسلسل الجيني عدد المرضى المتوقعين في بلدك؟

على سبيل المثال ، يمكن أن يخبرك تسلسل جينوم الفيروس من مريض مصاب حديثًا إذا كان فيروسًا ينتشر في المنطقة لفترة من الوقت ، أو إذا كان مقدمة جديدة من مكان آخر.

أحضر شخص كان في شمال إيطاليا قبل فرض قيود السفر الفيروس إلى أيسلندا . تم احتواء هذا التفشي الأولي بسرعة إلى حد ما ، ولكن بعد ذلك تم إدخال أشكال جديدة من الفيروس من أماكن أخرى في أوروبا.

تشير دراسة جديدة معلقة لمراجعة الأقران إلى أن كاليفورنيا لديها أيضًا أحداث مقدمة متعددة ذات سلالات فيروسية مميزة. بالنسبة لكاليفورنيا ، فإن معرفة تواتر المقدمات الجديدة سيكون عاملاً مهمًا يجب مراعاته عندما يضع المسؤولون طرقًا لاحتواء الفيروس.

يمكن أن تكون تسلسلات الجينوم الفيروسي مفيدة بطرق أخرى أيضًا، في نهاية المطاف ، قد يجد الباحثون أن بعض أشكال الفيروس أكثر ضراوة من غيرها، في هذه الحالة ، يمكن أن يساعد تسلسل الجينوم الفيروسي الأطباء في تحديد العلاج الأفضل لمريض معين.

تم الحصول على تسلسل جينوم كامل لفيروس كورونا المتلازمة التنفسية الحادة الحادة من مواطن نيبالي كان قد قدم من الصين، ويعتقد طبيب الأمراض المعدية الإيطالي أن فيروس كورونا أصبح أقل خطورة - ويمكن أن يختفي من تلقاء نفسه بدون لقاح بسبب الطفرات الجينية بسبب رد فعل نظام المناعة لدينا تجاه الفيروس.

وقالت الدكتورة ماتيو باسيتي ، رئيس عيادة الأمراض المعدية في مستشفى سان مارتينو ، إن الفيروس أصبح أقل قوة ، ربما بسبب الطفرات الجينية ، حسبما ذكرت صحيفة صنداي تلجراف .

في مارس وأوائل أبريل، كانت الأنماط مختلفة تمامًا. كان الناس يأتون إلى قسم الطوارئ بصعوبة بالغة في إدارة المرض ويحتاجون إلى الأكسجين والتهوية، وبعضهم أصيب بالالتهاب الرئوي.

واضافت: "أعتقد أن الفيروس قد تحور لأن نظام المناعة لدينا يتفاعل مع الفيروس ولدينا حمولة فيروسية أقل الآن بسبب الإغلاق ، وارتداء القناع ، والتباعد الاجتماعي، لا يزال يتعين علينا أن نوضح سبب اختلافه الآن."

كما لاحظ باسيتي مستندا إلى تفاعلاته مع المرضى ومحادثاته مع الأطباء، أن "انخفاض عدد الحالات يمكن أن يدل على عدم الحاجة إلى لقاح، لأن الفيروس قد لا يعود أبداً ويمكن أن يموت من تلقاء نفسه".

ولم يوافق بعض الأطباء رأي الخبير الإيطالي، حيث قال أستاذ بجامعة إكستر البريطانية بهارات بانخانيا: "لا أتوقع أن يموت بسرعة، سيحصل ذلك عندما لا تكون هناك أية إصابات، وعندما نمتلك لقاحاً ناجحاً، عند ذلك سنكون قادرين على فعل ما فعلناه بالجدري"،كما تابع: "نظراً لأن الفيروس مُعدٍ للغاية وواسع الانتشار، فلن يختفي لفترة طويلة جداً، نحن نتحدث عن سنوات وسنوات".

هذا وأشار أحصاء لرويترز إلى أن أكثر من 8.81 مليون شخص أصيبوا بفيروس كورونا المستجد، ليوم الأحد، على مستوى العالم كما أن 462960 شخصا توفوا جراء الفيروس.

وتصدرت الولايات المتحدة القائمة مسجلة 119630 حالة وفاة ومليوني و263791 حالة إصابة، وجاءت البرازيل في المركز الثاني مسجلة 49976 حالة وفاة ومليون 67579 ‬حالة إصابة، وجاءت روسيا في المركز الثالث مسجلة 8002 حالة وفاة و576952حالة إصابة.