חוקרים המציאו דרך חדשה לזהות גרסאות מדבקות יותר של וירוסים או חיידקים שמתחילים להתפשט בבני אדם – כולל אלו הגורמים לשפעת, COVID, שעלת ושחפת.
הגישה החדשה משתמשת בדגימות מבני אדם נגועים כדי לאפשר ניטור בזמן אמת של פתוגנים שמסתובבים באוכלוסיות אנושיות, ולאפשר זיהוי מהיר ואוטומטי של באגים המונעים מחיסונים. זה יכול להודיע לפיתוח חיסונים יעילים יותר במניעת מחלות.
הגישה יכולה גם לזהות במהירות גרסאות מתעוררות עם עמידות לאנטיביוטיקה. זה יכול להודיע על בחירת הטיפול לאנשים שנדבקים – ולנסות להגביל את התפשטות המחלה.
הוא משתמש בנתוני רצף גנטי כדי לספק מידע על השינויים הגנטיים העומדים בבסיס הופעתם של גרסאות חדשות. זה חשוב כדי לעזור להבין מדוע גרסאות שונות מתפשטות באופן שונה באוכלוסיות אנושיות.
ישנן מעט מאוד מערכות כדי לעקוב אחר גרסאות מתפתחות של מחלות זיהומיות, מלבד תוכניות המעקב שהוקמה על COVID ושפעת. הטכניקה היא התקדמות גדולה ביחס לגישה הקיימת למחלות אלו, אשר הסתמכה על קבוצות של מומחים שיחליטו מתי חיידק או וירוס במחזור השתנו מספיק כדי להיות מוגדר כגרסה חדשה.
על ידי יצירת 'עצי משפחה', הגישה החדשה מזהה גרסאות חדשות באופן אוטומטי על סמך עד כמה הפתוגן השתנה מבחינה גנטית, וכמה בקלות הוא מתפשט באוכלוסיית האדם – ומסיר את הצורך לכנס מומחים לעשות זאת.
זה יכול לשמש עבור מגוון רחב של וירוסים וחיידקים ורק מספר קטן של דגימות, שנלקחו מאנשים נגועים, נחוצות כדי לחשוף את הגרסאות שמסתובבות באוכלוסייה. זה הופך אותו לבעל ערך במיוחד עבור הגדרות דלות במשאבים.
הדו"ח מתפרסם היום בכתב העת טֶבַע.
"השיטה החדשה שלנו מספקת דרך להראות, במהירות מפתיעה, האם יש וריאנטים חדשים של פתוגנים שמסתובבים באוכלוסיות – והיא יכולה לשמש למגוון עצום של חיידקים ווירוסים", אמרה ד"ר נומי לפרנק, המחברת הראשונה של הדו"ח. , שביצע את העבודה במחלקה לגנטיקה של אוניברסיטת קיימברידג'.
אנחנו יכולים אפילו להשתמש בו כדי להתחיל לחזות כיצד וריאנטים חדשים הולכים להשתלט, מה שאומר שניתן לקבל במהירות החלטות לגבי איך להגיב."
ד"ר Noémie Lefrancq, ETH ציריך
"השיטה שלנו מספקת דרך אובייקטיבית לחלוטין לזהות זנים חדשים של באגים גורמי מחלות, על ידי ניתוח הגנטיקה שלהם והאופן שבו הם מתפשטים באוכלוסיה. המשמעות היא שנוכל לזהות במהירות וביעילות את הופעתם של זנים חדשים בעלי יכולת העברה גבוהה", אמר. פרופסור ג'וליאן פרקהיל, חוקר במחלקה לרפואה וטרינרית באוניברסיטת קיימברידג' שהיה מעורב במחקר.
בדיקת הטכניקה
החוקרים השתמשו בטכניקה החדשה שלהם כדי לנתח דגימות של בורדטלה שעלת, החיידק שגורם לעלת. מדינות רבות חוות כיום את התפרצויות העלת החמורות ביותר שלהן ב-25 השנים האחרונות. הוא זיהה מיד שלוש גרסאות חדשות שהסתובבו באוכלוסייה שלא זוהו קודם לכן.
"השיטה החדשנית מוכיחה את עצמה מאוד בזמן עבור סוכן העלת, מה שמחייב מעקב מוגבר, לאור החזרה הנוכחית שלה במדינות רבות וההופעה המדאיגה של שושלות עמידות לחיידקים", אמר פרופסור סילבן בריס, ראש מרכז ההתייחסות הלאומי לשעלת. ב-Institut Pasteur, שסיפק משאבים ביולוגיים ומומחיות בניתוחים גנומיים ואפידמיולוגיה של Bordetella pertussis.
בבדיקה שנייה הם ניתחו דגימות של Mycobacterium tuberculosis, החיידק שגורם לשחפת. הוא הראה ששתי גרסאות עם עמידות לאנטיביוטיקה מתפשטות.
"הגישה תראה במהירות אילו גרסאות של פתוגן מדאיגות ביותר מבחינת הפוטנציאל לגרום לאנשים חולים. משמעות הדבר היא שניתן למקד חיסון ספציפי נגד גרסאות אלה, כדי להפוך אותו ליעיל ככל האפשר", אמר פרופסור הנריק סאליה ב- המחלקה לגנטיקה של אוניברסיטת קיימברידג', מחבר בכיר של הדו"ח.
הוא הוסיף: "אם אנו רואים התרחבות מהירה של גרסה עמידה לאנטיביוטיקה, אז נוכל לשנות את האנטיביוטיקה שנרשמת לאנשים שנדבקו בה, כדי לנסות ולהגביל את התפשטות הגרסה הזו".
החוקרים אומרים שעבודה זו היא חלק חשוב בפאזל הגדול יותר של כל תגובה לבריאות הציבור למחלות זיהומיות.
איום מתמיד
חיידקים ווירוסים הגורמים למחלות מתפתחים כל הזמן כדי להיות טובים ומהירים יותר בהתפשטות בינינו. במהלך מגיפת ה-COVID, זה הוביל להופעתם של זנים חדשים: זן הווהאן המקורי התפשט במהירות, אך לאחר מכן עקפו גרסאות אחרות, כולל Omicron, שהתפתחו מהמקור והיו טובות יותר בהתפשטות. בבסיס אבולוציה זו עומדים שינויים בהרכב הגנטי של הפתוגנים.
פתוגנים מתפתחים באמצעות שינויים גנטיים שהופכים אותם להתפשטות טובים יותר. מדענים מודאגים במיוחד משינויים גנטיים המאפשרים לפתוגנים לחמוק ממערכת החיסון שלנו ולגרום למחלות למרות שאנו מחוסנים נגדם.
"לעבודה זו יש פוטנציאל להפוך לחלק בלתי נפרד ממערכות מעקב אחר מחלות זיהומיות ברחבי העולם, והתובנות שהיא מספקת עשויות לשנות לחלוטין את האופן שבו ממשלות מגיבות", אמר סאליה.
