دراسة علمية حول وباء #كورونا وتطوره وتشخيص الإصابة به ومدى خطورة تحوراته على الإنسان وتأثير ال#لقاحات المتوافرة على الطفرات الجديدة.

أشارت الدكتورة ريان رافعي، وهي أستاذه في كليه الصحه العامة، إلى أن #فيروسات كورونا هي عائلة واسعة من الفيروسات التي تصيب الحيوان والإنسان. في وقتنا الحالي، عُرف من هذه العائلة سبعة أنواع تصيب البشر وتسبّب لديهم بشكل رئيسي أمراضاً تنفسية تترواح حدتها بين نزلات البرد إلى أمراض أشد وخامة مثل متلازمة الشرق الأوسط التنفسية (ميرس) والمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (سارس) ومرض كوفيد-19 (سارس كوف 2).

ولفت الفيروس الأخير المكتشف من هذه العائلة (سارس كوف 2) الذي يسبب مرض الكوفيد-19، الانتباه العالمي كونه يختلف عن سابقات أفراد عائلته بسهولة وسرعة انتشاره. فبعد شهر واحد من اكتشافه في مدينة ووهان الصينية، أعلنت منظمة الصحة العالمية بأن تفشي فيروس الكورونا يشكل "حالة طوارئ صحية تثير قلقاً دولياً". وبعد مرور سنة وشهر تقريباً على اكتشافه، انتشر الفيروس عالمياً مؤدياً إلى إصابة أكثر من 94 مليون شخص ووفاة أكثر من مليوني شخص.

كيف يمكننا تشخيص الإصابة بمرض كوفيد-19؟

فيروس سارس كوف 2 يتألف من شيفرة وراثية فريدة ككل الكائنات الحية. هذه الشيفرة (RNA) تحتوي على معلومات أساسية لبناء 27 بروتيناً للفيروس. تعددت الفحوصات لتشخيص الإصابة بمرض كوفيد-19، فمنها ما يفتش في جسم الانسان على وجود الفيروس بحد ذاته (الشيفرة الوراثية أو البروتينات التابعة للفيروس) أو وجود جواب مناعي ضد الفيروس خاصة عبر دراسة وجود الأجسام المضادة التي تفرزها الخلايا المناعية من أجل احتواء الفيروس والسيطرة عليه. ولكن يبقى فحص الـ RT-PCR هو الفحص المرجعي الذهبي بين تلك الفحوصات، الذي يهدف إلى التقاط الفيروس بحد ذاته عن طريق تحديد ما إذا كانت العينة (التي غالباً ما تكون عبر الأنف) تحتوي على الشيفرة (المادة) الوراثية للفيروس.

وتعددت أيضاً فحوصات الـ (RT-PCR) حسب نوعية طرقها والمناطق (الجينات أو المورثات) التي تفتش عنها على هذه الشيفرة الوراثية (أو الحمض النووي). فبناء على توصيات منظمة الصحة العالمية، يجب أن تعاين هذه الطرق على الأقل منطقتين في الشيفرة الوراثية للفيروس، إحداهما خاص للفيروس سارس كوف 2. لذلك قامت العديد من الشركات على إنتاج أشكال كثيرة من الأدوات (kits) من فحوصات الـ PCR التي تباينت بنوعية وعدد المورثات التي تدرسها، فمثلاً لا حصراً (TaqPath COVID-19 combo kit) التي تدرس وجود 3 مورثات موجودة على الشيفرة الوراثية (ORF1ab, N, S genes) وأيضًا (Allplex 2019-nCoV assay) و (GeneFiner COVID-19 Plus RealAmp kit) التي تدرس المورثات التالية (E, N, RdRP genes) و (QIAstat-Dx respiratory SARS-CoV-2 panel) وتفحص وجود المورثتين (E, RdRP genes).

وتعتمد هذه التقنية على مضاعفة مناطق محددة للشيفرة الوراثية عن طريق عدة دورات (cycles) للـ PCR التي تترواح بين 40 و45 دورة تكثيرية وإنتاج العديد من النسخ منها حتى يستطيع المحللون تثبيت العدوى ولو كانت نسبة الفيروس قليلة في العيّنة. وعند تفسير النتيجة PCR (خاصة تقنية Real time-PCR)، نعتمد على قيمة Ct وهي رقم الدورة التي وصلت من خلالها كمية المورثات أو الجينات الفيروسية إلى مستوى ممكن للتأكد من وجود الفيروس في العينة. كلما كانت قيمة ال Ct متدنية (10-15)، فهذا يعني عدد دورات أقل ووقتاً أقل لتضخيم الجينات الوراثية وبالتالي نسبة عالية من الفيروس في العينة. أما إذا كانت قيمة ال Ct عالية (30-35)، فهذا يعني وقتاً أكثر لتكثير الفيروس وبالتالي نسبة قليلة للفيروس في العينة.

هل يتطور فيروس كورونا (سارس كوف 2)؟

تتطور الفيروسات بشكل طبيعي عن طريق الطفرات، والتي تعتبر أعلى عند الفيروسات التي تملك نوع RNA من الشيفرة الوراثية كفيروسات الإنفلونزا وأيضًا فيروسات كورونا. فما هي الطفرات؟ الفيروسات تحتاج إلى الدخول إلى خليّة معيّنة لنسخ شيفرتها الوراثية إلى العديد من النسخ، ولكن قد يحدث خطأ معين خلال النسخ عبر حذف أو تغيير الوحدات أو المكونات البنائية لهذه الشيفرة (nucleotides). تماماً، مثلما يخطئ عادة الانسان عند نسخ مقطع معين بنسيان أو زيادة حرف أو استبداله بحرف آخر.

ومع أن حدوث الطفرات في فيروس كورونا تعدّ أقل من فيروسات الانفلونزا نظراً للقدرة التصحيحية لبروتين فيروس كورونا (RdRP بالتعاون مع nsp14) عند نسخ الشيفرة الوراثية للفيروس كورونا، إلا أن هناك الآلاف من الطفرات التي حدثت في حمضه النووي بعد اكتشافه في مدينة ووهان.

يقدّر العلماء أن فيروس كورونا يحصل على طفرة أو طفرتين كل شهر في مادته الوراثية. أما بما يتعلق بعدد الطفرات الكبير الذي رصده العلماء في بعض السلالات لهذا الفيروس، ففسروا بأن هذا التراكم الكبير للطفرات يمكن أن يحصل عند إصابة مرضى ذوي قدرات مناعية خفيفة وبقيت الاصابة عندهم فترة طويلة، فيُحدث الفيروس طفرات دون قيود يضعها عادة جهاز المناعة أو الأدوية أمامه. ومن الممكن أن بعض هذه الطفرات لا تؤثر على البروتينات الفيروسية التي ينتجها الفيروس، والبعض الآخر قد يؤثر على البروتينات مؤدية إلى تغيّر وحدات بناء البروتين أو ما يعرف بالأحماض الأمينية (amino acids).

لذلك فإن فحوصات الـ PCR تدرس عدة مناطق (جينات) فيروسية لكي تلتقط وجود الفيروس وتعطي نتيجة إيجابية حتى لو كان يحتوي على طفرات، فتقلل إذاً من احتمال ظهور نتيجة سلبية لشخص مصاب بفيروس كورونا.

تتبُّع هذه الطفرات لها أهمية قصوى إذ إنّ هذه الأخيرة قد تؤثر على فعالية اللقاحات المتوافرة في السوق، فضلاً عن إمكانية الإصابة مرة أخرى. فإن حدوث هذه الطفرات قد يزيد من مضاعفة قدرة الفيروس على التهرب من جهاز المناعة (حتى عند الناس المصابين سابقاً أو المطعمين) وزيادة ضراوة الإصابة، وبالتالي التعديل الدائم لأدوات تشخيص الإصابة واللقاحات المتوافرة بما يتناسب مع هذه الطفرات. وليست كل الطفرات حميدة بالنسبة للفيروس، فهناك طفرات تؤدي إلى تقليص قوة الفيروس كما حصل مع الفيروس السابق (السارس). وهناك طفرات أخرى ليس لها أي تأثير على الفيروس ولكن يمكن استخدامها لتعقب مدى انتشار الفيروس جغرافياً.

ونتحدث عن متحوّر أو سلالة متحورة أو متغيّر (variant) عندما تكون في نسخة المادة الوراثية للفيروس طفرات جديدة. فكلنا سمعنا بالسلالة أو المتحور البريطاني، المتحور الجنوب الأفريقي، والمتحور البرازيلي. وللتعرف إذا كان فيروس معيّن تابعاً لمتحوّر معين، فإن طرق التشخيص الحالية عاجزة عن تحديد هوية المتحور بما فيها الـ PCR وتبقى فقط تقنية معرفة تسلسل وحدات البناء (nucleotides) لكامل شيفرة الفيروس (RNA) الطريقة الناجحة أو ما يعرف بـ (whole genome sequencing).

فلماذا هذه السلالات المتحورة أو المتحوّرات الجديدة لفيروس سارس كوف 2 اكتسبت شهرة واسعة، وما مدى خطورتها؟

المتحوّر البريطاني:

يعود اكتشاف هذا المتحور إلى 20 أيلول 2020 في مدينة كنت (جنوب شرق بريطانيا). وفي 14 كانون الأول 2020، أخطرت بريطانيا منظمة الصحة العالمية بانتشار هذا الفيروس وتمت تسميته في 18 كانون الأول 2020، بالمتحوّر المقلق 202012/01 (variant of concern VOC 202012/01) وهو يدعى أيضاً B.1.1.7. ولدى هذا المتحور 17 طفرة جديدة التي غيّرت أو حذفت بعض الأحماض الأمينية (amino acids) في البروتينات الفيروسية. وما يزيد من قلق العلماء وجود ثماني طفرات في البروتين سبايك (spike protein). وهذا البروتين يظهر على شكل نتوءات تملأ سطح الفيروس. ولهذا البروتين (Spike protein) أهمية كبيرة 1) لأن عبره يتعرف ويدخل الفيروس سارس كوف 2 الخلايا المستهدفة عبر التفاعل بطريقة القفل والمفتاح مع المستقبلات (ACE2) الموجودة بشكل طبيعي على خلايا الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي و2) لأنه الهدف الأساسي للجواب المناعي عند الانسان ضد الفيروس.

وكما عرضنا سابقاً أن الطرق الحالية التشخيصية مثل PCR لا قدرة لها على كشف نوع المتحوّر، إلا أنّ بعض الأدوات المروِّجة تجاريّاً للـ PCR (Kit) تدرس وجود الجين (S)المسؤول عن البروتين (Spike) من ضمن المناطق التي تفحصها مثل TaqPath من ThermoFischer. فمن المعروف أن من بين هذه الطفرات التي مسّت هذا البروتين (Spike) في هذا المتغيّر البريطاني، هي حذف الأحماض الأمينية الموجودة في موقعَي 69 و 70 (طفرة معروفة بـ ΔH69/V70 ) ما يحبط عملية تضخيم أو تكثير (PCR) هذا الجين، فبدل الحصول على نتيجة إيجابية من 3 جينات نحصل على نتيجة إيجابية من جينين (عدد 2). لذلك لا تؤثر فعلياً هذه الطفرة على نتيجة التشخيص PCR وتبقى إيجابية، ولكن هذه الطريقة استعملت لتعقب هذا المتحور البريطاني. ومن الجدير بالذكر أيضاً أن هذه الطريقة غير دقيقة بشكل مثالي لأن هذه الطفرة قد تكون موجودة عند متحورات أخرى.

ويتميز هذا المتحوّر بسرعة انتشاره: فبينما كانت نسبته في أيلول إصابة واحدة من ضمن 4 حالات جديدة، تشكّل نسبته اليوم بعد شهرين ونصف الشهر ثلثي الاصابات الجديدة في بريطانيا. لذلك يبدو جلياً أن هذا المتحور أكثر قابلية للانتقال بنسبة تتراوح بين 40٪ إلى 70٪. ومن ضمن الطفرات المكتسبة في هذا المتحور التي قد تفسّر من زيادة انتقال الفيروس الطفرة على موقع 501 من البروتين سبايك (Spike) المعروفة بـ (N501Y) والتي تزيد من قدرة ارتباط البروتين على مستقبلات الخلايا المستهدفة (ACE2). وخلافاً للسلالات السابقة، لاحظ الباحثون أن لديها ميلاً أعلى لإصابة الأطفال، ولكن تبقى الحاجة إلى المزيد من الدراسات لتأكيد هذه الملاحظة.

والنتائج الأولية بيّنت أن هناك علاقة بين العدوى بهذا المتحوّر وزيادة كمية الفيروس (viral load) لدى المصابين وبالتالي إمكانية نقل العدوى بشكل أكبر. ذكرت المجموعة الاستشارية لتهديدات الفيروسات التنفسية الجديدة والناشئة في المملكة المتحدة (NERVTAG) أن هناك انخفاضًا في قيمة RT-PCR (Ct) بحوالى اثنين لهذا المتحوّر مقارنةً بالمتحورات الأخرى، يقابله زيادة الكمية للفيروس بعامل من حوالى أربعة.

ومن الجدير بالذكر، أنه لم يثبت إلى الآن أن هذا المتغير يسبب إصابات أكثر ضراوة من السلالات السابقة ولكنه حتماً يرهق النظام الصحي من حيث زيادة نسبة الاستشفاء والوفيات، لا سيما بين الفئات العمرية الأكبر سناً أو المصابين بأمراض مزمنة.

المتحوّر الجنوب الأفريقي:

أعلنت حكومة جنوب أفريقيا في 18 كانون الثاني 2021 عن وجود سلالة متحورة جديدة تدعى 501Y.V2 أو B.1.351. ويبدو أن هذه السلالة كانت موجودة في جنوب أفريقيا منذ آب 2020 وزادت نسبتها في البلد كله. وتتميز هذه السلالة بالعديد من الطفرات بينها تسعة في البروتين سبايك وبالتحديد ثلاثة (k417N, E484K, N501Y) موجودة في الجزء من البروتين سبايك (RBD) المسؤول عن الارتباط بالمستقبلات (ACE2) وتدل المعطيات على قدرة عالية لهذا المتحور على الانتقال حيث يتشارك مع المتحور البريطاني بالطفرة (N501Y). وأيضاً فإن الطفرة (E484K) المثيرة للقلق تمنح خصائص مقاومة للأجسام المضّادة التي أفرزتها أجساد المرضى المتعافين من "كوفيد-19". وجد الباحثون أن قدرة الأجسام المضادة على تحييد الفيروس (neutralization activity) عادة ما تراجعت ثمانية أضعاف مع المتغير الجديد ، ما يعني أنه في الاختبارات المعملية كانت هناك حاجة إلى ثمانية أضعاف الأجسام المضادة لتعطيل السلالة الجديدة مقارنة بالأقدم. ولكن ليس كل المرضى تراجعت لديهم قدرة التحييد، فبحسب الدراسة التي تحتاج إلى المراجعة، أن ما يقرب من نصف (48%)، أو 21 من 44 عينات دم أشخاص أصيبوا بفيروس كورونا في السابق، "لم تكن لديهم ردة فعل مناعية تجاه السلالة الجديدة".

ومن الجدير بالذكر أن انخفاض قدرة البلازما لم تكن متساوية بين المرضى، فهناك من انخفضت قدرة البلازما لديهم بشكل مذهل بمقدار 64 ضعفًا عند اختبارها مقابل المتحور الجديد. وعلى الرغم من عدم إمكانية المقارنة المباشرة بين فيروس الإنفلونزا وكورونا، فإن انخفاض معدل التحييد بمقدار ثمانية أضعاف هو الحد الذي تستخدمه منظمة الصحة العالمية لتقرير وقت الحاجة إلى تحديثات لقاحات الأنفلونزا الموسمية.

حذّر الباحثون من أن المتغيّر الجديد يشكل "خطرًا كبيرًا لإعادة العدوى". فقد تم بالفعل الإبلاغ عن حالات إعادة الإصابة بهذا المتغيّر في جنوب إفريقيا.

المتحور البرازيلي:

اكتشف هذا المتحور والذي يدعى P1 أو VOC202101/02 (ويعود إلى التفرع B.1.1.28 في الشجرة الوراثية لفيروس سارس كوف 2( لأول مرة في كانون الثاني 2021 عند مسافرين أتوا من البرازيل إلى اليابان. ومن الملفت في هذا المتحور التراكم الكبير للطفرات الموجودة فيه من بينها 17 طفرة أدت إلى تغييرات في الأحماض الأمينية (منها 12 في البروتين سبايك)، و 3 عمليات حذف (خسران في المادة الوراثية). ومن هذه الطفرات المهمة بيولوجياً، الطفرة الموجودة أيضاً في المتحور البريطاني والأفريقي (N501Y) والطفرة الموجودة في المتحور الأفريقي (E484K). ويعتقد أن هذا المتحور مصدره مدينة ماناوس التي تأثرت بالموجة الأولى من الفيروس والتي أصبح نحو 76% من سكانها لديهم أجسام مضادة ضد فيروس كورونا. لم يُكتشف هذا المتحور بعد في بريطانيا إلا أنها وجدت متحوراً آخر من البرازيل (يعرف بـ VUI202101/01 في بريطانيا) في عشرة أشخاص (حسب تقرير 20 كانون الثاني 2021) ولكنه يحتوي على عدد أقل من الطفرات مقارنة بالمتحور البرازيلي P1. وما يزال هذا المتحور الأخير تحت المتابعة والمراقبة.

ما هو تأثير هذه الطفرات على اللقاحات المتوافرة؟

إن كلاً من اللقاحات الثلاثة الرئيسية (Pfizer BioNtech, Moderna, and Oxford AstraZeneca) تهدف البروتين سبايك.

وكما رأينا أن كل المتحورات لديها طفرات في هذا البروتين. ما يمكن أن يعني أن المناعة المكتسبة السابقة ضد فيروس كورونا نتيجة إصابة سابقة قد لا تحمي تماماً ضد الأشكال المتغيرة، والحاجة الدورية إلى تجديد اللقاحات، تماماً كما هو الحال بالنسبة إلى الإنفلونزا الموسمية، حيث يتم تجديد اللّقاحات لكي تتلاءم مع الفيروسات المتحوّرة الدوّارة التي يُعتقد أن تكون سبب الوباء في سنة معينّة.

ويؤكد العلماء أن هذه الطفرات لا تلغي أهمية وفعالية اللقاحات المتوافرة؛ ونحتاج بالفعل إلى المزيد من الدراسات والجهد لكي نرى إذا كانت هذه اللقاحات ستحذو حذو لقاحات الإنفلونزا في ما يتعلق بتجديدها المستمر.

الدكتورة ريان الرافعي

مختبر الميكروبيولوجيا الصحة والبيئة – الجامعة اللبنانية

المصدر: النهار