علماء يطورون منصة ذكية تكشف العدوى وتوقف تفشي الأمراض

طور علماء من جامعة بيتسبرج الأميركية منصة للكشف عن الأمراض المعدية أثبتت خلال تجربة استمرت على مدار عامين، قدرتها على وقف تفشي العدوى، وإنقاذ الأرواح، وخفض التكاليف الطبية بشكل كبير.
ووفقاً للدراسة فإن النظام يعتمد الكشف المعزز لانتقال العدوى في المنشآت الصحية، على تقنية التسلسل الجيني التي أصبحت أكثر دقة، وتوافراً لتحليل عينات الأمراض المعدية من المرضى.
ويتميز هذا النظام بدقته التحليلية حيث يمكنه فحص التركيب الجيني الكامل للبكتيريا بدقة تصل إلى 99.9%، مع قدرة على رصد أدق التغيرات الجينية التي قد لا تتعدى اختلاف وحدة بناء واحدة في المادة الوراثية.
كما يعتمد النظام على أحدث تقنيات قراءة الشفرة الوراثية التي توفر النتائج خلال يوم إلى يومين فقط، مقارنة بالأسابيع التي كانت تتطلبها الطرق القديمة، بحسب الدراسة.
ويعمل النظام الجديد من خلال برامج حاسوبية متطورة تقارن بين العينات البكتيرية، وتحدد درجة القرابة بينها باستخدام خرائط تطورية مفصلة كما يتمتع بحساسية عالية تمكنه من كشف سلسلة العدوى حتى عند وجود طفرات قليلة بين السلالات، مع دقة تصل إلى 95% في تشخيص حالات الانتقال المؤكدة.
ويركز النظام بشكل خاص على الكشف عن أنواع البكتيريا الخطيرة المقاومة للمضادات الحيوية مثل العنقوديات الذهبية المقاومة للمضادات الحيوية.
ويقول الباحثون إن النظام يتكامل بسلاسة مع أنظمة السجلات الطبية الإلكترونية ويولد تنبيهات فورية للفرق الطبية عند اكتشاف أي خطر محتمل لانتقال العدوى.
تحديد مصادر العدوى وطرق انتشارها
ومن الناحية الاقتصادية، يشهد النظام تطوراً ملحوظاً حيث انخفضت كلفة التحاليل الجينية بشكل كبير من آلاف الدولارات إلى بضع مئات فقط، مع توفير يصل إلى 70% من نفقات التحقيقات الوبائية التقليدية.
كما يوفر النظام دقة غير مسبوقة في تحديد مصادر العدوى وطرق انتشارها مقارنة بالأساليب القديمة التي كانت تعتمد على تحليل أنماط قطع الحمض النووي.
وعندما يكتشف النظام أن سلالتين أو أكثر من العدوى متطابقة أو متشابهة جداً بين المرضى، يقوم تلقائياً بإرسال تنبيه لفريق الوقاية من العدوى في المستشفى للتحقيق في القواسم المشتركة ووقف سلسلة الانتقال.
وأجريت الدراسة المنشورة في دورية “كلينيكال إنفكشس ديزيز” في مستشفى UPMC Presbyterian بين نوفمبر 2021 وأكتوبر 2023، وأظهرت النتائج أن النظام الجديد منع 62 حالة عدوى و5 وفيات، مقارنةً بما كان سيحدث لو لم يكن النظام قيد التشغيل.
بدون استخدام التسلسل الجيني، لا يمكن لفِرَق مكافحة العدوى في المستشفيات التمييز بين ما إذا كان المرضى مصابين بالعدوى نفسها عن طريق الصدفة أم أن العدوى انتقلت بينهم داخل المستشفى وهو ما يؤدي إلى تفش غير مكتشف للعدوى، أو إهدار الوقت والموارد في التحقيق في حالات عدوى متشابهة ولكنها غير مرتبطة.
يشدد الباحثون على أن اعتماد هذا النظام على نطاق واسع قد يمكن من تطوير نظام للكشف عن تفشي الأمراض خاصة الأمراض المنقولة بالغذاء عبر الولايات الأميركية.
ويؤكد الباحثون أن مثل هذا النظام كان ليوقف مبكراً تفشي البكتيريا القاتلة المرتبطة بقطرات العين الملوثة عام 2023، والذي تم اكتشافه متأخراً.