العثور على متحورات كورونا في الصرف الصحي قبل ظهورها بالاختبارات

قام الباحثون في كاليفورنيا بإخراج كميات كبيرة من البيانات الهامة بعد دراسة نفايات المراحيض. ولأول مرة، تمكن العلماء من اكتشاف متحورات معينة من فيروس كورونا في الصرف الصحي قبل أسابيع من ظهورها في عيادات الاختبار.

تتبعت بيانات مياه الصرف الصحي "موجة تلو موجة من الفيروسات المختلفة"، كما يقول روب نايت، عالم الأحياء الدقيقة في جامعة كاليفورنيا، والمؤلف المشارك للدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature في 7 يوليو. يقول نايت إنه يمكن استخدام هذه التقنية في النهاية لتتبع المتغيرات الناشئة وتسريع استجابة الصحة العامة. "عندما تأتي السلالة التالية، سنكون مستعدين لها".

استخدمت مجموعات البحث في جميع أنحاء العالم مراقبة مياه الصرف الصحي لتتبع متحورات كورونا، ولكن هذه الأساليب عادة ما تكشف فقط عن وجود الفيروس وكميته. لكن الجهود المبذولة لتحديد المتغيرات التي تم تداولها ومدى انتشارها قد ابتليت ببيانات منخفضة الجودة.

للتغلب على هذا، طوّر الفريق في كاليفورنيا طريقة تستخدم خيوط نانوية لزيادة كمية الحمض النووي الريبي الفيروسي الذي يمكن تسلسله من عينة مياه الصرف الصحي. سمحت التقنيات السابقة للعلماء بتسلسل ما لا يزيد عن 40٪ من الحمض النووي الريبي الفيروسي في عينة، بينما مكّنت طريقة (نانوبيد) الباحثين من تسلسل ما يقرب من 95٪.

كما طوّر فريق كاليفورنيا أيضاً أداة، تسمى Freyja، لتحديد المتغيرات الموجودة في كل عينة، ووفرتها النسبية.

لاختبار أساليبهم، أمضى العلماء ما يقرب من عام في جمع عينات من محطة معالجة مياه الصرف الصحي في سان دييغو التي تعالج مياه الصرف من حوالي 2.3 مليون شخص. بدأ جمع البيانات في فبراير 2021. كما قاموا بجمع مياه الصرف الصحي من فتحات الصيانة وأنابيب الصرف الصحي في أكثر من 130 موقعاً في حرم جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو على مدار 10 أشهر.

اكتشف الباحثون متغيرات ألفا ودلتا للفيروس التاجي في مياه الصرف لمدة تصل إلى أسبوعين قبل التقاط السلالات عن طريق مسح واختبار الأشخاص في العيادات. اكتشفوا أيضاً أوميكرون قبل ما يقرب من عشرة أيام من اختبار أول شخص إيجابي له في سان دييغو.

في حرم جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، اكتشف الباحثون باستمرار ألفا ودلتا ومتغير أقل شهرة، إبسيلون، والذي تم العثور عليه في الغالب في الولايات المتحدة. كان هذا مفاجئاً لأنه كانت هناك أسابيع اختفت خلالها هذه المتغيرات تقريباً من المراقبة السريرية، كما يقول المؤلف المشارك جوشوا ليفي، عالم الرياضيات التطبيقية في معهد سكريبس للأبحاث في لا جولا، كاليفورنيا.

لكن لم يتضح بعد ما إذا كانت هذه التقنية ستعمل على تتبع متغيرات أوميكرون سريعة الانتشار، والتي كان من الصعب تمييزها عن بعضها البعض، كما تقول آنا ماريا دي رودا هوسمان، باحثة الأمراض المعدية في المعهد الوطني الهولندي للصحة العامة والبيئة في بيلتهوفن.

يقول فونج تاي، عالم البيئة في جامعة كوينزلاند في بريسبان، أستراليا، إن احتمال وجود نظام إنذار مبكر لمتغيرات معينة قد لا يزال بعيداً، نظراً لأن معالجة النتائج بعد جمعها تستغرق ما يقرب من أسبوعين.

لكن نايت يقول إن الفريق نجح في تقصير الوقت الذي يستغرقه تسلسل العينات، من أسابيع إلى أيام، وهو ما يعد "تغييراً لقواعد اللعبة".

ليفانت نيوز_ nature