COVID-19 المتغيرات

على مدى الأشهر القليلة الماضية، كنا توسيع مفرداتنا المتعلقة بالوباء – المتغيرات، وتسلسل الجينوم، ومراقبة الجينوم، كلها كلمات "عصرية" جديدة سمعنا عنها في الأخبار.

المتغيرات ، والاختلافات في الحمض النووي الريبي الفيروس ، هي الشغل الشاغل للعلماء والسلطات الصحية على الصعيد العالمي كما يبدو أنها تنتشر أسرع من الفيروس "الأصلي" المحدد. لفهم أفضل ما هي المتغيرات دعونا نبدأ من خلال إلقاء نظرة فاحصة على ما هو الفيروس.

الفيروس هو عامل معدي بالمنظار الذي يكرر فقط داخل الخلايا الحية للكائن الحي. سارس-CoV-2 هو فيروس تقطعت به السبل RNA واحد المغلفة.  مكوناته RNA هي أدينين، أوراسل، السيتوسين، وجوانين.  هذه القواعد الزوج بطريقة محددة: الاتحاد الافريقي (أدينين-uracil) أو GC (غوانين-سيتوسين) لتشكيل حبلا من الجيش الملكي النيبالي.  خلال دورة الحياة داخل الخلايا، تستخدم الفيروسات التاجية المادة الوراثية للخلية المضيفة للتعبير عن الحمض النووي الريبي الجيني وتكراره لإنتاج نسخ كاملة الطول مدمجة في الجسيمات الفيروسية المنتجة حديثًا. [1]

ما هو البديل COVID-19 وكيف تنشأ؟  

مع مرور الوقت، يتغير الفيروس ويتكيف مع بيئته.  تنتج طفرات الفيروسات متغيرات.  تحدث هذه العملية في كافة الفيروسات.  وهي ليست عملية فريدة من نوعها لفيروس COVID-19.  مثل جميع الفيروسات التي تقطعت بها السبل RNA واحد، COVID-19 لديه حبلا RNA واحد مصنوع من تسلسل RNA محددة.   تم تحديد هذا التسلسل من قبل من الفيروس الأصلي. وتمكن العلماء من قراءة التسلسل الوراثي وتحديد الفيروس وشهرته على انه فيروس COVID-19 الذى اثبت انه فيروس مختلف عن فيروسات كورونا التى تم تحديدها من قبل مثل فيروس كورونا الذى تسبب فى كسر السارس فى عام 2002 .

ومع تقدم الجائحة، واصل العلماء فحص تسلسل الحمض النووي الريبي لفيروسات COVID-19 المستخرجة من عينة من الأشخاص المصابين.  في نهاية المطاف، لوحظت اختلافات في التسلسلات الجينية في أزواج قاعدة الاتحاد الأفريقي و GC. وجاءت هذه التسلسلات الجينية المتحولة من عينات تم جمعها في إنجلترا وجنوب أفريقيا والبرازيل.

To understand a viral variant, let us imagine a book as an analogy.  One scientist wrote the original version of the book and he gave copies of that book to all the scientists in the world.  The book represents the virus, and the pages represent the genomic sequence of these different COVID-19 variants.  All scientists are reading the same book, it is just like they are decoding the sequence of the virus.   All their books have the same number of pages, chapters and paragraphs all organised the same way.  However, the differences, that represent the viral variants would be represented by typos in certain sentences in a paragraph on any given page. These typos are indicative of a variant – a sort of different edition of the book. These variants affect how a virus evolves and becomes better at entering cells to reproduce.

الشكل 1: مثال بسيط لطفرة الحمض النووي الريبي

ومن الصعب جداً اكتشاف هذه الاختلافات الجينية؛ فقط المتخصصين المختبرات ذوي الخبرة والكفاءة مع معدات متخصصة للغاية قادرة على التمييز بين مختلف فروع الفيروسات – ويشار إلى ذلك باسم تسلسل الجينوم. التسلسل يفك الفيروس من البداية إلى النهاية، يتم تعيين الشفرة الوراثية بأكملها من البداية إلى النهاية. فك الفيروس COVID-19 يمثل قراءة تسلسل RNA لها زوج قاعدة واحدة في وقت واحد. التسلسل الجينومي هو أكثر تكلفة وتستغرق وقتا طويلا من تشغيل اختبار PCR للتحقق من وجود الفيروسية في عينة المريض.

كيف وجدنا بدائل COVID-19؟

وتؤدي الزيادة في عدد الحالات الإيجابية في إنكلترا وجنوب أفريقيا والبرازيل إلى ملاحظة أن معدل الإصابة كان أعلى في هذه البلدان مقارنة بالبلدان الأخرى. وقد أقر المجتمع العلمي بهذه الزيادة في معدل الإصابة بوصفها شيئاً ينبغي الانتباه إليه، حيث كانوا يتوقعون أن يتحول هذا المعدل ويُفضّل إلى ظهور بدائل جديدة تستند إلى الخبرة السابقة في مجال الفيروسات المماثلة.  من خلال مقارنة العينات المأخوذة من المرضى المصابين في هذه البلدان الثلاثة ومقارنتها مع التوقيع الجينومي لخيط COVID-19 المعروف والواسع الانتشار ، اكتشف العلماء أن التسلسل الجينومي كان مختلفًا. كل من هذه المتغيرات الثلاثة أظهرت اختلافات مميزة في تسلسل الحمض النووي الريبي.

حاليا, هناك ثلاثة محددة جيدا SARS-CoV-2 المتغيرات من القلق التي تنتشر على الصعيد العالمي ويبدو أن تجعل الفيروس أكثرانتقالا [2]:

  • البديل B1.1.7 الذي نشأ في المملكة المتحدة،
  • البديل B.1.351 الذي ينشأ في جنوب أفريقيا، و
  • البديل P.1 الذي ينشأ في البرازيل.

“Scientists have now studied this situation with these variants and have found that they do tend to spread faster, they’re more transmissible or more infectious.  For example, the B1.1.7 variant (United Kingdom variant) showed 22 coding changes across the whole virus genome, and this is the cause of concern throughout the scientific community. However, so far, these variants do not seem to cause more severe illness or a higher death rate or any sort of different clinical manifestations.” [3],[4]

The impact of these variants on human health is still under investigation.  On February 3rd, 2021, researchers at the London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) released an analysis of some of the data, suggesting that the risk of dying is around 35% higher for people who are confirmed to be infected with the new variant.[5]  Other studies originating from the UK suggest that more data is needed before stating that these variants, especially the UK variant, would be more deadly than the original COVID-19 virus.

هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم المشهد الوضع وتقييم الفرق في معدلات الوفيات بين مختلف المتغيرات COVID-19.  ومن الضروري أيضا أن يكثف الجهد العالمي الرامي إلى تتبع هذه المتغيرات والحد منها ويمتد إلى مزيد من البلدان.

من خلال اتباع مسار هذه المتغيرات كما تظهر في المرضى في مختلف المناطق ، يمكننا تحديد المكان الذي نشأ فيه هذا المتغير ودمجه مع تاريخ سفر هذا الشخص عندما تم عرضه في المنطقة. وهذا أمر بالغ الأهمية للتمييز بين العدوى الناشئة عن السفر مقابل انتشار المجتمع. كما أن تتبع الفيروس وطفراته يزود السلطات الصحية بمعلومات حاسمة نحو التوصيات المتعلقة بمكافحة الفاشية ومكان توجيه الموارد.

لا يزال هناك الكثير من النقاش حول الطفرات وكيف أكثر معدية وقاتلة الفيروسات تحور حتى الآن.  ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن ليس كل الطفرات هي دائما مواتية للفيروس. 

ما يشغل بال المجتمع العلمي هو الطفرات الناجحة للفيروس.  من المهم أن نفهم أن هذه الطفرات ليست سوى سلسلة من التجارب والأخطاء من عملية تكاثر الفيروس على الأرجح ، عشوائيا ، والأكثر تكيفا سوف البقاء على قيد الحياة وتتكاثر. السباق الآن في محاولة لتحديد وفهم المتغيرات لإعداد لقاحات أكثر كفاءة لوقف انتشار المتغيرات أكثر مقاومة.

PCR مقابل التسلسل الجينومي 

وسوف يؤكد اختبار PCR وجود الفيروس، لكنه لن يكون قادرا على التمييز بين المتغيرات المختلفة. البوليميراز سلسلة التفاعل (PCR) يستخدم الأصلي COVID-19 RNA لتحديد وجود الفيروس. لا يتأثر أداء حل RT-qPCR المحمول بمتغيرات COVID-19 التي تم تحديدها حتى الآن. يمكن لعملائنا المساهمة في المساعدة في تحديد أي متغيرات محتملة من خلال التأكد من إرسال جميع اختباراتهم الإيجابية إلى السلطات الصحية المحلية المسؤولة عن اختبار COVID وتسلسل الجينوم للمتغيرات.

جهد مستمر

وقد أدت دراسة بيانات تسلسل الجينوم الكامل للسارس -CoV-2 (WGS) إلى العديد من النتائج الهامة لهذا الممرض. ولكننا سنحتاج إلى مزيد من البيانات المتسلسلة من عينات من جميع أنحاء العالم للتوصل إلى نهج فعالة لمكافحة ومنع العدوى من نوع COVID-19، وخاصة من أشكال الفيروس المتحولة. ويتعاون العلماء من جميع أنحاء العالم على توليد هذه المعلومات التي لا تقدر بثمن وتبادلها وتطبيقها على تشخيص الأمراض وجهود المكافحة. 

وهناك احتمال قوي بأن تظهر متغيرات أخرى وأن الحفاظ على التركيز والجهود المبذولة على التسلسل ستساعد على الاستعداد ضد اللقاحات ومقاومة العلاج.

وفي كندا، يشكل الحد من تأثير المتغيرات الجديدة للسارس - COV-2 محوراً حاسماً في الاستجابة العالمية لـ COVID-19. جينوم كندا، من خلال قيادتها لشبكة جينوم كندية COVID (CanCOGeN)، هو جزء من جهد وطني متكامل لتحديد سريع، فهم، وتتبع توزيع هذه المتغيرات في كندا.

آخر القيود المفروضة على السفر والاختبار الإلزامي عندما يعود الناس في كندا من السفر إلى الخارج سوف تساعد بالتأكيد في تتبع تلك المتغيرات.  وقد لا ترضي هذه التدابير العديد من المسافرين، ولكنها تلعب دوراً حاسماً في تحديد المتغيرات المحتملة التي تدخل بلداننا، ومعظم الوقت من قبل المسافرين الذين لا تظهر عليهم أي أعراض.

يجب أن تستعرض برامج الاختبار والكشف في الموقع COVID-19 التي تستخدم حلول qPCR استراتيجيات الفحص والاختبار لضمان الامتثال لأحدث المتطلبات من هيئة الصحة المحلية. وسيساعد ذلك أيضا على ضمان وضع استراتيجية لحاساب المتغيرات المحددة حاليا. 

ومن خلال استراتيجية حكومة كندا الجديدة لبدائل الاهتمام، تعمل CanCOGeN مع مختبر الأحياء الدقيقة الوطني التابع لوكالة الصحة العامة الكندية ، ووكالة الصحة الكندية ، والمعاهد الكندية للبحوث الصحية ،وشركاء آخرين في المقاطعات والأقاليم ، لزيادة وتيرة التسلسل الجيني وجهود البحث بسرعة للكشف عن المتغيرات الجديدة ، وزيادة قدرات تبادل البيانات في الوقت الحقيقي ، وإبلاغ الاستجابات المناسبة للصحة العامة.

وهذا هو السبب في وجوب تحليل العينات الإيجابية الممكنة لتحديد المتغيرات، والمنشأ المحتمل، وبالتالي وجود استجابة استباقية أفضل للبدء في تتبع المخالطين.

معاً، يمكننا أن نحدث فرقاً!


[1] Wu, Katherine J.,  Smithsonian Magazine, 15 April 2020.

[2] Genome Canada, February 12, 2020

[3] Dr. Wendt Barclay, head of the department of infectious disease at Imperial College London, December 22, 2020.

[4] Dr. Soumya Swaminathan, WHO, January 8, 2021

[5] Davies, N. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2021.02.01.21250959 (2021).

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on email

Related Posts

من نحن
Founded in 2016, Precision Biomonitoring provides industry-leading expertise in molecular direction of organisms. Their very own TripleLock™ technology aims to deliver rapid, on-site environmental, food, animal and human diagnostic testing solutions. Customers are any organizations that need onsite surveillance and rapid identification of any organism in any environment. The Precision Biomonitoring team is at the forefront of technological innovations in the genomics industry. Our vision is a world where we can identify any organism on the spot, in an instant, anywhere on the planet.