يجب علينا تسلسل جينومات مرضى كورونا وتلك الخاصة بالأشخاص الأصحاء من أجل تحسين العلاج وتطوير اللقاح

يمكن أن يساعدنا تسلسل الحمض النووي في التنبؤ بمن قد يكون عرضة للخطر، وينصحهم باتخاذ الاحتياطات اللازمة. قد نتمكن من استخدام هذه المعلومات ضد الفيروس لإيجاد لقاح، كما يقول باحثون في علم الوراثة في المملكة المتحدة

بقلم: ريتشارد باجز، أستاذ علم الجينوم التطوري، والبروفيسور ريتشارد آلان نيكولز، أستاذ علم الوراثة، وكلاهما من جامعة كوين ماري في لندن. ترجمة: هانا روزنفيلدر

يحتاج العلماء إلى البدء في تسلسل جينومات مرضى كورونا. يجب أن نبحث عن الاختلافات في الحمض النووي بين المرضى المصابين بأمراض خطيرة وأولئك الذين يعانون من أعراض خفيفة فقط. يمكن أن يساعدنا هذا في التنبؤ بمن قد يكون عرضة للخطر، وينصحهم باتخاذ الاحتياطات اللازمة. ربما يمكننا استخدام هذه المعلومات ضد الفيروس لإيجاد لقاح.

سيساعدنا ذلك على معرفة ما إذا كانت هناك اختلافات رئيسية في الحمض النووي مشتركة بين أقلية المرضى الصغار والأصحاء المعروفين، ولكن ظهرت عليهم أعراض حادة لكورونا. قد يسمح لنا هذا بالتنبؤ بالأطباء والممرضات المعرضين للخطر، حتى نتمكن من تحريكهم من الأمام.

بالطبع، ما زلنا لا نعرف ما إذا كانت التنبؤات الدقيقة ممكنة أم لا. ولا نعرف حتى ما إذا كانت فرصة إصابة الشخص بأعراض حادة من كورونا تتأثر بجيناته. ولكن يمكننا الإجابة على هذه الأسئلة بسرعة وبتكلفة زهيدة إذا استخدمنا تقنية تسلسل الحمض النووي الشائعة.

سيتعين علينا إجراء تسلسل جميع جينومات مرضى كورونا الذين يحتاجون إلى رعاية مكثفة، ومقارنتها بجينومات الأشخاص الذين يعانون من أعراض خفيفة. وبما أنه لا يوجد سوى بضعة آلاف من الأشخاص في كل فئة، فسوف نعرف بسرعة كبيرة ما إذا كانت هناك أي فائدة لهذا النهج.
قد يكون هناك جين واحد أو اثنين فقط متورطين. ربما الجينات المكسورة المتعلقة بالجهاز المناعي أو الطبقة الخارجية لخلايا الرئة.. إذا كان الأمر كذلك، فيمكننا القضاء عليها بسرعة باستخدام طريقة تسمى دراسة GENOME WIDE ASSOCIATION STUDY. فإذا كان عدد قليل فقط من الجينات المعطوبة هو الذي يحدث الفارق، فسيكون من الممكن إنتاج اختبار جيني دقيق ورخيص بسهولة.

قد تكون هناك آلاف الجينات المعنية. وربما خليط معقد يشمل فسيولوجية الرئتين وشكل الجهاز التنفسي العلوي وأشياء أخرى كثيرة لم نفكر فيها بعد. إذا كان هذا هو الحال، فقد يستغرق الأمر عقودًا لفك الشفرة. لكننا نحتاج إلى إجابات في غضون أسابيع أو أشهر.

هنا يمكننا استخدام مصدر إلهام غير متوقع: يمكننا استخدام طريقة تسمى "التنبؤ الجيني"، وهي طريقة تم استخدامها بنجاح لعقود من الزمن بين مربي النباتات والحيوانات، ولكنها قليلة الاستخدام في الطب. تسمح هذه الطريقة بالتنبؤ بالسمات المعقدة من تسلسل الجينوم الكامل، حتى عندما لا نفهم ما تفعله الجينات الفردية.

يلغي هذا النهج الحاجة إلى سنوات عديدة من البحث في محاولة لفهم ما يحدث بالضبط. يمكننا بناء نتيجة من تسلسل الجينوم بأكمله الذي يتنبأ بضعفهم. ويمكننا تحقيق هذه النتائج بثمن (في تقديرنا) يبلغ بضع مئات من الجنيهات للشخص الواحد.

في العام الماضي، قمنا بتطبيق نهج التنبؤ الجينومي على أشجار الملة، التي ماتت بسبب الطاعون الفطري. وبمقارنة جينومات الأشجار السليمة مع الأشجار في العمليات المتحللة، حددنا أكثر من 3,000 نقطة في الجينومات التي ساهمت في ضعفها. كان بعضها جينات ذات وظائف معروفة في الدفاع المضيف، ولكن بالنسبة للعديد من الجينات الأخرى، لم تكن لدينا أي فكرة عن دورها. لكننا لم نكن بحاجة إلى هذه المعلومات للتنبؤ بضعف الأشجار الأخرى بدقة فعالة.

وعلينا إجراء دراسات مماثلة على البشر وكورونا. من المفهوم أنه ستكون هناك مسائل أكثر تعقيدًا تتعلق بالخصوصية والموافقة المستنيرة مقارنةً بالدراسات التي أجريت على أشجار الملة. ولكن تم بالفعل تحديد تسلسل عشرات الآلاف من الجينوم البشري في جميع أنحاء العالم، وبالتالي فقد تم بالفعل فحص قضايا الخصوصية والموافقة في الماضي. بالنسبة لبعض مرضى كورونا، يتم تسجيل الجينوم بالفعل في قاعدة بيانات.

وإذا وجدنا أنه من الممكن إجراء تنبؤات دقيقة، فإن التحديات الأخلاقية والنفسية ستكون شديدة. أين يجب إجراء هذه الاختبارات؟ هل سيتصرف الناس بشكل صحيح إذا كانوا في مجموعة معرضة للخطر (أم لا)؟ كيف سيؤثر ذلك على التأمين الصحي؟ ولكن هناك تحديات خطيرة في كل قرار يتعين علينا اتخاذه في مكافحة كورونا.

لمقالة في المحادثة

سنكون سعداء للمساعدة في الترجمات على أساس طوعي. يرجى الاتصال بمحرر الموقع Editor@hayadan.org.il

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• مستقبل البشرية في ظل فيروس كورونا: ثلاثة سيناريوهات
• يكشف تحليل جينوم فيروس كورونا أنه تم إنشاؤه عن طريق التهجين بين فيروسين
• باحث من الجامعة العبرية: الفيروس الجديد غيّر وجهه مقارنة بسارس وسيكون من الصعب تحييده