في جميع أنحاء العالم ، تتدافع البلدان لزيادة قدرتها على اختبار فيروس كورونا – كيف يتم إجراء هذه الاختبارات وكيف تعمل؟
تُعرف الاختبارات المستخدمة حاليًا لتحديد عدوى الفيروس التاجي باسم اختبارات polymerase chain reaction) PCR) ، هي اختصار لـ”تفاعل البلمرة المتسلسل” ، وتلك ليست تقنية جديدة – تم استخدام هذه الإختبارات منذ الثمانينيات ولديها مجموعة من التطبيقات بما في ذلك تشخيص الأمراض المعدية. تسمح الاختبارات بنسخ كمية صغيرة من الحمض النووي لملايين المرات بحيث يكون هناك ما يكفي للكشف عن العدوى وتأكيدها.
يحتاج اختبار الفيروس إلى عينة. أولاً:
- تؤخذالمسحة، عادةً من أنف المريض أو الجزء الخلفي من حلقه.
- توضع المسحة في حاوية آمنة وإرسالها إلى المختبر من أجل التحليل.
- يجب إجراء التحليل في غضون بضعة أيام من أخذ العينة.
ملحوظة: يشكل الحمض النووي المادة الوراثية وبعض أنواع الفيروسات. لكن الفيروس الذي يسبب كوفيد-19، SARS-CoV-2 ، لا يحتوي على شريط DNA مزدوج، ولكن شريط RNA فردي. بما أن اختبارات PCR يمكنها فقط عمل نسخ من DNA ، فنحن بحاجة إلى تحويل RNA إلى DNA أولاً.
يستخرج الحمض النووي للفيروس من عينة المسحة. وينقى من الخلايا والأنزيمات البشرية التي قد تتداخل مع اختبار PCR. في كثير من الأحيان، تستخدم المختبرات مجموعات مصنوعة من قبل موردي المواد الكيميائية خصيصًا لهذا الغرض.
ثم يخلط الحمض النووي المنقى مع إنزيم يسمى النسخ العكسي reverse transcriptase. يحوّل هذا الإنزيم الحمض النووي RNA البوليمر الحلزوني المفرد إلى DNA البوليمر الحلزوني المزدوج ، بحيث يمكن استخدامه في اختبار PCR.
و يضاف DNA للفيروس إلى أنبوب اختبار يضاف إليه ما يلي أيضًا:
• البادئات primers: هي أقسام قصيرة من الحمض النووي مصممة للربط بأجزاء مميزة من الحمض النووي للفيروس. وبسبب هذا، لن يرتبطوا بالحمض النووي لغيره.
• النيوكليوتيدات: هذه هي اللبنات التي يتكون منها DNA.
• إنزيم بناء الحمض النووي: هذا يصنع نسخًا من الحمض النووي.
تسخن آلة «PCR» الخليط. ، مما يتسبب في انحلال شريط الحمض النووي المزدوج ، ويمكن بعد ذلك ربط البادئات بالحمض النووي أثناء تبريده. بمجرد ربط البادئات بالحمض النووي ، فإنها توفر نقطة انطلاق لإنزيم بناء الحمض النووي للمساعدة في نسخه. تستمر هذه العملية من خلال التسخين والتبريد المتكرر حتى يتم بناء ملايين النسخ من الحمض النووي.
يوضح هذا كيف يضخم «PCR» الشفرة الوراثية للفيروس ، ولكن لا يكتشف الفيروس. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الأصباغ الفلورية(fluorescent)، المضافة إلى أنبوب الاختبار أثناء نسخ الحمض النووي. وهي ترتبط بالحمض النووي المنسوخ، مما يزيد من وميضها، ويجعلها تعطي المزيد من الضوء. هذا الضوء هو الذي يسمح لنا بتأكيد وجود الفيروس.
يزداد الوهج الضوئي (الوميض) مع إنتاج المزيد من نسخ الحمض النووي للفيروس. إذا تجاوز الوميض حد معين، يكون الاختبار إيجابيًا. إذا لم يكن الفيروس موجودًا في العينة، فلن يقوم اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) بعمل نسخ، لذلك لن يتم الوصول إلى حد التوهج وتصبح نتيجة الاختبار سلبية.
على الرغم من أنها قد تبدو معقدة ، إلا أن اختبارات «PCR» هي طريقة موثوقة جدًا لاختبار الأمراض المعدية ، ولهذا السبب يتم استخدامها على نطاق واسع لاختبار كوفيد-19. ومع ذلك ، واجهت بعض البلدان مشكلات عند محاولة زيادة سعة إجراء الاختبار.
أحد أسباب ذلك هو حقيقة أن الاختبار يستغرق بعض الوقت. قد يستغرق الأمر بضع ساعات للحصول على نتائج ؛ إقران هذا بقدرات اختبار المختبر ووضع حد لعدد الاختبارات التي يمكن لمختبر واحد إجراؤها في يوم واحد. قد يكون مختبر أبحاث صغير قادرًا على إجراء حوالي 80 اختبارًا في اليوم، قد تكون المختبرات الأكبر بكثير التي تحتوي على أجهزة متعددة قادرة على العمل بين 1000-2000 اختبار.
كما أن هناك قيود أخرى مثل توافر الكواشف اللازمة لإجراء الاختبارات – ذكرنا سابقًا أن بعض الشركات تبيع مجموعات استخراج الحمض النووي لهذه الخطوة من العملية – أدى الطلب العالمي على هذه الاختبارات في أعقاب الجائحة إلى نقص في الموارد، مما حد من عدد الاختبارات التي أجريت، في بعض الحالات ، لم تعمل الاختبارات على النحو المنشود.
تضمنت الاختبارات المقدمة للتشخيص في الولايات المتحدة الأمريكية مجموعات مختلفة من البادئات لأغراض مختلفة. وشمل ذلك واحدًا من الإختبارات التي تستهدف تسلسلًا جينيًا موجودًا في جميع الفيروسات التاجية كشكل من أشكال اختبارات الرقابة (control test). هذا الجزء من الاختبار لا يعمل بشكل صحيح ؛ في حين أن ذلك لم يمنعه من كونه غير قابل للاستخدام، مما أحدث ارتباك فيما إذا كانت النتائج إيجابية أم لا، مما يبطئ التشخيص.
يمكن أن يسبب التلوث أو التعطل مشكلات أيضًا. وقد يؤدي ذلك إلى نتائج إيجابية خاطئة (عندما لا يكون لدى الشخص الفيروس ولكن الاختبار يقول إنه يمتلكه) أو سلبيات كاذبة (عندما يكون هناك شخص مصاب بالفيروس لكن الاختبار يقول إنه ليس لديه).
يتمثل القيد الكبير الأخير لهذا النوع من الاختبارات في أنه يمكن أن يشير إلى أن شخص ما مصابًا بالفيروس في وقت الاختبار. ولكن لا يمكن أن تخبرنا ما إذا تم إصابتهم بالفيروس لكنهم تعافوا بعد ذلك قبل إجراء الاختبار. من المفيد جدًا معرفة ذلك ، كما لو كان شخص ما مصابًا بالفيروس وتعافى، فسيكون في مأمن من التقاطه مرة أخرى (على الأقل لفترة من الوقت).
فهناك نوع من الاختبار الذي يمكن أن يخبرنا ما إذا كان شخص ما مصابًا بالفيروس من قبل هو اختبار قائم على الأجسام المضادة. ينتج جسمك أجسامًا مضادة لمحاربة الالتهابات. تبقى هذه الأجسام المضادة في الدم لبعض الوقت بعد الإصابة ، ويمكن أن تكشفها الاختبارات. تعمل بعض الشركات حاليًا على اختبارات الأجسام المضادة لفيروس «SARS-CoV-2» ، ومن المتوقع أن يتم طرحها بسرعة بمجرد توفرها.
هناك اختبارات أخرى قد تكون مفيدة أيضًا. هذا النوع يبحث عن بروتينات محددة على سطح الفيروسات. إنها أسرع من اختبار «PCR»، ولكنها أيضًا أقل حساسية منه.
أكدت منظمة الصحة العالمية على أهمية الاختبار كجزء من الاستجابة العالمية لوباء كوفيد-19. ولكن هناك اختلاف كبير في عدد الاختبارات التي أجريت في بلدان مختلفة. أجرت الصين وكوريا الجنوبية حوالي 600000 اختبار ، في حين أن المملكة المتحدة قد أجرت ما يقارب 700000 اختبار وأجرت الولايات المتحدة مايزيد على 5 ملايين اختبار على التوالي حتى أواخر شهر ابريل حسب التقرير الموضح هنا. لذا فإنه من الصعب تتبع انتشار العدوى وعزل وتتبع المعرضين للعدوى.
إلى أن تزداد سعة اجراء الاختبار وتتوافر أنواع أخرى من الاختبار ، تنصح الدول مواطنيها بالعزل الذاتي إذا اعتقدوا أنه قد تظهر عليهم أعراض الفيروس. قد يعرف البعض على وجه اليقين فقط ما إذا كانوا قد أصيبوا بالفيروس بمجرد توفر اختبارات الأجسام المضادة، ولكن باتباع هذه النصيحة التي تقول ان التباعد الاجتماعي هو أفضل طريقة لمنع انتشاره.
تذكر أنه على الرغم من أنك قد لا تكون في إحدى المجموعات الأكثر تعرضًا لخطر الإصابة بمضاعفات خطيرة أو الوفاة من الفيروس، فإن أفعالك يمكن أن تمنعك من نقله إلى شخص ما. وبالفعل، فإن البقاء في منزلك لبضعة أسابيع يبدو وكأنه ثمن صغير يجب دفعه لإنقاذ الحياة.
لتحميل النفوجرافيك بدقة عالية هنا
ترجمة/ خالد رحومة
راجعه/ د. دينا عبد الحميد
المصدر/ 1. How do the tests for coronavirus work? [Internet]. Compound Interest. 2020 [cited 2020 Apr 20]. Available from: https://www.compoundchem.com/2020/03/19/covid-19-testing/
