يصيب التهاب الكبد C أكثر من 354 مليون شخص حول العالم. إذ يعاني حوالي 75 إلى 85% من المصابين من عدوى طويلة الأمد يشار إليها بالتهاب الكبد C المزمن. إذا تُرك بدون علاج فقد تؤدي إلى التليف الكبدي، أو سرطان الكبد أو فشله. يموت ما يقدر بنحو مليون شخص من هذا المرض كل عام.

على الرغم من توافر علاجات فعالة، شُخص فقط حوالي 20% من السكان وتلقى العلاج حوالي 7% فقط في الدول المتقدمة. في الدول النامية ومنخفضة الدخل، حيث يعيش 78 إلى 80% من الحالات حول العالم، يتلقى أقل من 1% التشخيص والعلاج.

إن الطريقة الأكثر دقة لتشخيص التهاب الكبد C هي الاختبار الجزيئي، والذي يبدأ بمقايسة الأجسام المضادة يليها اختبار الحمض النووي لاكتشاف الحمض النووي الريبي (RNA) وتأكيد النتيجة الأولية. ومع ذلك تعد طرق الفحص الحالية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً  كما يصعب نشرها في المناطق البعيدة والنامية.

صمم باحثون ومتعاونون من كلية الهندسة وعلوم الحاسوب بجامعة فلوريدا أتلانتيك، منصة الموائع الدقيقة (ميكروفلويديك) التي تتضمن خطوات مختلفة يُجريها غالبًا أشخاص مدربون في ظروف معملية متطورة على منصة واحدة. تُنفذ عملية اكتشاف الفيروس بالكامل داخل رقاقة موائع جزيئية مصممة بشكل فريد، ورخيصة، ويمكن التخلص منها وآلية.

إن الجهاز سهل الاستخدام، ومحمول كما إنه يوفر تأكيدًا مرئيًا باستخدام كمية صغيرة فقط من العينة والقليل من الكواشف. يكشف نظام التشخيص الجزيئي الآلي بالكامل للعينة نتيجة الإصابة بفيروس التهاب الكبد C بسرعة في حوالي 45 دقيقة. تستخدم هذه التقنية معدات رخيصة إلى حدٍ ما وقابلة لإعادة الاستخدام تكلف حوالي 50 دولارًا لمعالجة العينة واكتشاف المرض. كما توفر رقاقة الموائع الجزيئية التي يمكن التخلص منها وقتًا أقصر للحصول على تشخيص حقيقي، وتكلف حوالي 2 دولار.

أظهرت نتائج الدراسة التي نُشرت في مجلة Biosensors أن عينات البلازما البشرية الممزوجة بجزيئات فيروس التهاب الكبد C قدمت عند فحصها بالجهاز حساسية وخصوصية عاليتين إذ تبلغ 500 نسخة فيروسية لكل مل، دون الحاجة إلى فنيين مدربين أو معدات باهظة الثمن أو تجهيزات. يستخدم الإعداد القائم على الحمض النووي الريبي قراءات النتائج اللونية، فهي طريقة دقيقة يمكن تنفيذها في المناطق منخفضة الدخل مما يجعلها في متناول جميع الناس.

قال وسيم أصغر، الحاصل على الدكتوراه وكبير المؤلفين وأستاذ مشارك في قسم الهندسة الكهربية وعلوم الحاسوب في جامعة فلوريدا أتلانتيك: “إن رقاقة الموائع الجزيئية الآلية التي تستخدم في الفحص يسهل تجميعها، كما أنها توفر نهجًا عمليًا للاختبار على نطاق واسع خارج المختبر. إن إجراءات تشغيل الرقاقة واضحة، بمجرد دخول العينات إلى غرفة الدخول سيعمل النظام الآلي ذاتيًا”.

يتكون النظام من رقاقة الموائع الجزيئية الآلية التي يمكن التخلص منها، وسخان سطحي صغير، ومنصة تشغيل مغناطيسية قابلة لإعادة الاستخدام. تساعد رقاقة الموائع الجزيئية المدمجة في عزل الحمض النووي وتنقيته وتضخيمه كما تتيح الكشف اللوني عن الناتج المضخم. يستخدم النظام صبغة لاكتشاف منتج التضخيم بالعين المجردة حيث تغير الصبغة اللون من البرتقالي إلى الأخضر في وجود الحمض النووي (DNA) مما يؤدي إلى تحليل سهل دون الحاجة إلى التصوير الفلوري.

صُممت الرقاقة بأشكال مختلفة للغرف بحيث تحتفظ بالمحاليل أثناء عملية التطبيق بأكملها. تحتوي الغرف ذات شكل الماسة على حواجز مختلفة تؤدي مهام مختلفة لتحقيق أفضل تنقية للحمض النووي الريبي (RNA). إن غرف الدخول والتفاعلات مزدوجة الغرض مما يجعل خطوات معالجة البلازما أقل تعقيدًا.

قال أصغر: “يستطيع المستخدم إجراء اختبارات متعددة مع نظام التشخيص الجزيئي هذا، حيث إنه لا يتطلب الانتباه إلا في بداية ونهاية التحليل اللوني مما يجعله مثاليًا للتطبيق في نقاط الرعاية والدول النامية”.

تهدف منظمة الصحة العالمية (WHO) إلى تقليل معدل الإصابة بعدوى التهاب الكبد C بنسبة 90% ومعدل الوفاة بنسبة 65% بحلول عام 2030 مقارنة بخط الأساس لعام 2015.

قالت ستيلا باتالاما، الحاصلة على الدكتوراه والمعيدة بكلية الهندسة وعلوم الحاسوب جامعة فلوريدا أتلانتيك: “لتحقيق هدف منظمة الصحة العالمية في القضاء على التهاب الكبد C كمشكلة صحية عامة، يحتاج العالم إلى فحص معزز وواسع النطاق. طور الأستاذ أصغر وزملائه حلاً مبتكرًا لإجراء فحص تشخيصي فعال من حيث التكلفة، وسريع ودقيق للحمض النووي الريبي الفيروسي في وحدات الرعاية للمساعدة في إدارة هذا المرض بشكل مناسب، وتقليل العبء الاقتصادي للفحص واسع النطاق في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل.

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: أماني علام

لينكد إن: amany-allam

مراجعة وتدقيق: زينب محمد