Real-time PCR for the rapid identification of latent tuberculosis infection using host-serum biomarkers

يُعد السل مرضاً شكل تاريخ البشرية لقرون، ومع ذلك، يحمل جزء كبير من سكان العالم البكتيريا التي تسببه دون أن تظهر عليهم أي أعراض أبداً. تُعرف هذه الحالة باسم عدوى السل الكامن. في هذه الحالة، يبقي الجهاز المناعي البكتيريا في نوع من وضع الانتظار، مما يمنعها من التكاثر وإصابة الشخص بالمرض، لكن البكتيريا تظل حية داخل الجسم. ويتمثل التحدي الذي يواجه الأطباء في أن الاختبارات الحالية يمكنها إخبار ما إذا كان الشخص قد تعرض للبكتيريا، لكنها لا تستطيع التمييز بشكل موثوق بين شخص يحمل العدوى بأمان في هذه الحالة الخاملة وبين شخص على وشك الإصابة بالمرض النشط والخطير. وتجعل هذه الفجوة في المعرفة من الصعب التنبؤ بمن قد يمرض لاحقاً ومن يحتاج إلى علاج فوري. وقد اشتبه العلماء منذ فترة طويلة في أن جهاز المناعة الخاص بالجسم يترك بصمة كيميائية محددة في الدم يمكن أن تكشف بالضبط عما يحدث في الداخل، مما يوفر وسيلة لرؤية الفرق بين عدوى هادئة ومسيطر عليها وبين عدوى على وشك الاشتعال.

لقد شرع فريق من الباحثين في سريلانكا في البحث عن هذه البصمات الكيميائية من خلال النظر في التعليمات الجينية المتداولة في دم المصابين بالسل. وقد ركزوا على نوع معين من الجزيئات يسمى الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، والذي يعمل كنسخة مؤقتة من تعليمات الجين، حيث يخبر الخلية بالبروتينات التي يجب بناؤها. ومن خلال قياس كمية هذه التعليمات الموجودة في مصل الدم، استطاع الباحثون رؤية أي الجينات كانت تعمل بجد وأيها كانت هادئة. وقد درسوا 143 شخصاً في المجمل، وقسموهم إلى ثلاث مجموعات: أولئك المصابون بالسل النشط وهم مرضى حالياً، وأولئك الذين يعانون من العدوى الكامنة وهم أصحاء ولكنهم يحملون البكتيريا، ومجموعة من المخالطين المقربين الذين تعرضوا للبكتيريا ولكنهم اختبروا سالبي العدوى. واستخدم الفريق تقنية تعمل مثل عداد شديد الحساسية، حيث تقوم بتضخيم كميات ضئيلة من المادة الوراثية حتى يمكن قياسها بدقة. وقد بحثوا في خمسة جينات محددة اقترحت الأبحاث السابقة أنها قد تكون مرتبطة بمحاربة الجسم للبكتيريا.

وكشفت النتائج عن نمط واضح فصل المرضى المصابين عن المصابين بالعدوى الكامنة. وجد أن جيناً واحداً، ينتج إشارة كيميائية تستدعي الخلايا المناعية إلى موقع العدوى، موجود لدى الجميع تقريباً في الدراسة. ومع ذلك، فإن كمية هذه الإشارة تصرفت بشكل مختلف اعتماداً على الحالة الصحية للشخص. ففي الأشخاص المصابين بالعدوى الكامنة، كان هذا الجين نشطاً جداً، مما يشير إلى أن جهازهم المناعي ينجح في احتواء البكيريا. وفي المقابل، في الأشخاص المصابين بالسل النشط، كان هذا الجين نفسه أقل نشاطاً بكثير. ووجد الباحثون أيضاً أن جينين آخرين، أحدهما يتعلق ببناء البروتينات والآخر يساعد الخلايا على الحركة والتواصل، اتبعا نمطاً مشابهاً؛ فقد ارتفع نشاط هذين الجينين بشكل كبير في مجموعة العدوى الكامنة، بينما انخفض في مجموعة السل النشط. وكان هذا الاختلاف ذا دلالة إحصائية، مما يعني أنه من غير المرجح أن يكون قد حدث بمحض الصدفة، وقد ظل صحيحاً حتى عندما اختبر الباحثون مجموعة منفصلة مكونة من خمسين شخصاً إضافياً لتأكيد نتائجهم.

لم تكن كل الجينات التي اختبروها صالحة لتكون علامة مفيدة. فقد أظهر جينان مما فحصوه عدم وجود فرق ثابت بين المجموعتين، مما يشير إلى أنهما قد لا يكونان موثوقين للتمييز بين هاتين الحالتين بمفردهما. وتشير الدراسة إلى أن النظر في مزيج من هذه الجينات النشطة يوفر صورة أوضح بكثير من النظر في جين واحد فقط. ويعتقد الباحثون أن هذا النهج يمكن أن يؤدي إلى أداة تشخيصية جديدة تستخدم اختبار دم بسيط لتحديد من لديه عدوى كامنة ومن هو معرض لخطر الإصابة بالمرض بسرعة. وبخلاف الطرق الحالية التي تعتمد على اختبارات الجلد أو اختبارات الدم التي تقيس الاستجابة المناعية للبكتيريا نفسها، فإن هذه الطريقة تنظر إلى كيفية تفاعل جسم الإنسان في الوقت الفعلي. ورغم أن الدراسة لا تثبت بعد أن هذه العلامات يمكنها التنبؤ بدقة بمن سيصاب بالمرض في المستقبل، إلا أنها تشير بقوة إلى أن هذه الإشارات الجينية يمكنها التمييز بين عدوى كامنة مسيطر عليها ومرض نشط. ويعد هذا التمييز خطوة حاسمة نحو تطوير طرق أسرع وأقل توغلاً لإدارة مرض السل، خاصة في المناطق التي ينتشر فيها المرض وتكون فيها الموارد محدودة.