آزمایشی ساده و سریع برای بررسی مقاومت بدن در برابر اُمیکرون

به گزارش ایندیپندنت، پژوهشگران مهندسی پزشکی "دانشگاه دوک"(Duke University)، آزمایشی ابداع کرده‌اند که با سرعت و به سادگی ارزیابی می‌کند که پادتن‌های خنثی‌کننده موجود در بدن یک شخص، تا چه اندازه با عفونت‌های انواع گوناگون کووید-۱۹ مانند دلتا و نوع تازه کشف‌شده آن موسوم به "اُمیکرون"(Omicron) مقابله می‌کنند.

شاید این آزمایش بتواند به پزشکان بگوید که بیمار تا چه اندازه در برابر انواع جدید کووید-۱۹ و انواعی که در حال حاضر در جوامع در حال گردش هستند، محافظت می‌شود.

"کامرون ولف"(Cameron Wolfe)، استادیار پزشکی دانشگاه دوک گفت: ما در حال حاضر واقعا هیچ راه سریعی برای ارزیابی انواع گوناگون این بیماری، حضور آنها در یک شخص و بررسی توانایی پادتن‌های مورد استفاده خود در اختیار نداریم. یکی از ترس‌های ماندگار این است که همراه با موفقیت در واکسینه کردن تعداد بیشتری از مردم ممکن است گونه‌ای از ویروس ظاهر شود که می‌تواند از خنثی‌سازی پادتن فرار کند. اگر این ترس محقق شود و اُمیکرون واقعا بدترین گونه کروناویروس باشد، چگونه می‌توانیم به سرعت متوجه آن شویم؟

"آشوتوش چیلکوتی"(Ashutosh Chilkoti)، استاد مهندسی پزشکی دانشگاه دوک گفت: ما در حالی که به توسعه یک آزمایش مراقبتی برای پادتن‌ها و نشانگرهای زیستی کووید-۱۹ مشغول بودیم، متوجه شدیم که می‌توانیم توانایی پادتن‌ها را برای خنثی‌سازی انواع خاصی از این بیماری تشخیص دهیم؛ بنابراین، آزمایشی در مورد این ایده ابداع کردیم. تنها یک یا دو هفته زمان برد تا گونه دلتا را در آزمایش خود بگنجانیم. این آزمایش را می‌توان به سادگی گسترش داد تا نوع اُمیکرون را نیز شامل شود. تنها چیزی که ما نیاز داریم پروتئین خوشه‌ای اُمیکرون است که بسیاری از گروه‌های پژوهشی در سراسر جهان، از جمله گروه ما در دانشگاه دوک برای تولید آن تلاش می‌کنند.

پژوهشگران، آزمایش خود را "CoVariant-SCAN" نامگذاری کرده‌اند. فناوری این آزمایش، بر یک پوشش پلیمری مبتنی است که مانند نوعی پوشش نچسب عمل می‌کند تا مانع از چسبیدن هر چیزی به جز نشانگرهای زیستی مورد نظر به اسلاید آزمایشی شود. اثربخشی بالای این سپر نچسب موجب می‌شود که آزمایش حتی نسبت به سطوح پایین اهداف خود، بسیار حساس باشد. این روش به پژوهشگران امکان می‌دهد تا تله‌های مولکولی گوناگون را در نواحی مختلف اسلاید چاپ کنند تا چندین نشانگر زیستی را به‌ طور همزمان به دام بیندازند.

پژوهشگران در این روش، پروتئین‌های فلورسنت "ACE2" انسانی را که اهداف سلولی پروتئین خوشه‌ای کروناویروس هستند، روی یک اسلاید چاپ می‌کنند. همچنین آنها، پروتئین‌های خوشه‌ای مخصوص به هر گونه کووید-۱۹ را در مکان‌های خاصی چاپ می‌کنند. هنگامی که آزمایش انجام می‌شود، پروتئین‌های ACE2 از اسلاید جدا می‌شوند و پروتئین‌های خوشه‌ای که هنوز به اسلاید متصل هستند، آنها را شکار می‌کنند و به درخشش اسلاید منجر می‌شوند.

پروتئین‌های خوشه‌ای در حضور پادتن‌های خنثی‌کننده، دیگر قادر به جذب پروتئین‌های ACE2 نیستند و این موجب می‌شود که اسلاید کمتر بدرخشد. این موضوع، نشان‌دهنده اثربخشی پادتن‌ها است. پژوهشگران با چاپ انواع گوناگون پروتئین خوشه‌ای کووید-۱۹ در بخش‌های مختلف اسلاید، می‌توانند ببینند که پادتن‌ها چقدر در جلوگیری از چسبیدن هر گونه به هدف سلولی انسانی‌، مؤثر هستند.

پژوهشگران در این پروژه، فناوری خود را به روش‌های گوناگون آزمایش کردند. آنها پادتن‌های مونوکلونال را که از بیماران به دست آمده بودند، امتحان کردند. همچنین پژوهشگران، پلاسمای به دست آمده از افراد سالم واکسینه‌شده و افرادی که به ویروس آلوده شده بودند را آزمایش کردند.

"جیک هگستاد"(Jake Heggestad)، دانشجوی مقطع دکتری و از اعضای آزمایشگاه چیلکوتی گفت: در همه آزمایش‌های ما، نتایج تا حد زیادی به آنچه در بررسی‌های پیشین دیده‌ایم، شباهت داشت. در این مورد، پیدا نکردن نمونه جدید، نشانه خوبی است زیرا به این معناست که آزمایش ما به اندازه روش‌هایی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند، کارآیی دارد.

اگرچه روش CoVariant-SCAN و روش‌های کنونی، نتایج مشابهی را تولید می‌کنند اما تفاوت اساسی میان آنها، سرعت و سادگی تولید نتایج است. روش‌های متداول کنونی، مستلزم جداسازی ویروس زنده و کشت سلول‌ها هستند که می‌تواند ۲۴ ساعت یا بیشتر زمان ببرد و به طیف گسترده‌ای از اقدامات احتیاطی ایمنی و تکنسین‌های آموزش‌دیده ویژه نیاز دارد. در مقابل، CoVariant-SCAN به ویروس زنده نیاز ندارد، استفاده از آن در بیشتر شرایط، ساده است و در کمتر از یک ساعت و احتمالا تنها ۱۵ دقیقه، نتایج دقیق را تولید می‌کند.

هگستاد و اعضای آزمایشگاه چیلکوتی تلاش می‌کنند تا این روش را در قالب یک تراشه ریزسیال ارائه دهند که می‌تواند به صورت انبوه تولید شود و نتایج را تنها با چند قطره خون، پلاسما یا سایر نمونه‌های مایع حاوی پادتن گزارش کند. کارکرد این روش در آزمایشی مشابه، پیشتر ثابت شده و نشان داده است که می‌تواند کروناویروس عامل کووید-۱۹ را از سایر انواع کروناویروس متمایز کند.

ولف گفت: ما تمایل داریم که انواع در حال ظهور را در لحظه مشاهده کنیم و بفهمیم چه کسی هنوز مصونیت دارد. این نشان می‌دهد که ممکن است روشی وجود داشته باشد که به کمک آن بتوان به سرعت ارزیابی کرد که کدام پادتن مونوکلونال مصنوعی ممکن است برای یک بیمار مبتلا به یک گونه ویژه تجویز شود. ما در حال حاضر راهی برای شناسایی آن در لحظه نداریم؛ بنابراین بر داده‌های همه‌گیرشناسی که می‌تواند هفته‌ها پیش از آن را ردیابی کند، تکیه می‌کنیم.

ولف ادامه داد: این روش کمک می‌کند که بتوانیم از پیش، بر پادتن‌های یک شخص نظارت داشته باشیم و پیش‌بینی کنیم که آیا پادتن‌ها به اندازه کافی در برابر نوع ویژه‌ای که احتمالا در هنگام سفر یا در محل سکونت با آن مواجه می‌شوند، محافظت شده‌اند یا خیر. ما در حال حاضر راهی برای انجام دادن این کار در اختیار نداریم اما آزمایشی مانند CoVariant-SCAN می‌تواند همه این امکانات را فراهم کند.

این پژوهش، در مجله‌ "Science Advances" به چاپ رسید.