מעקב גנומי מילאה תפקיד מכריע במהלך מגיפת COVID-19 על ידי מעקב אחר התפשטות הנגיף ומוטציות. מומחים דוגלים כעת בשימוש מורחב בטכנולוגיה זו כדי להתכונן למגיפות עתידיות, תוך שימת דגש על הצורך בשיתוף פעולה גלובלי, יכולות משופרות ושילוב של נתונים אפידמיולוגיים לניהול יעיל של התפרצויות מחלות ועמידות לאנטי-מיקרוביאלית. קרדיט: twoday.co.il.com
מדענים דוגלים במעקב גנומי עולמי תוך שימוש בטכנולוגיות העדכניות ביותר ובגישת 'בריאות אחת' להגנה מפני פתוגנים חדשים כמו שפעת העופות ועמידות לאנטי-מיקרוביאלית, ותופסים מגיפות לפני שהן מתחילות.
ה COVID 19 המגיפה הפכה את העולם על פיו. בלחימה בו, אחד מכלי הנשק החשובים ביותר שלנו היה מעקב גנומי, המבוסס על רצף גנום שלם, אשר אוסף את כל הנתונים הגנטיים של מיקרואורגניזם נתון. טכנולוגיה רבת עוצמה זו עקבה אחר התפשטות והתפתחות של נגיףעוזר להנחות תגובות לבריאות הציבור ופיתוח חיסונים וטיפולים.
אבל מעקב גנומי יכול לעשות הרבה יותר כדי להפחית את כמות המחלות והמוות ברחבי העולם מאשר רק להגן עלינו מפני COVID-19. כתיבה ביומן גבולות במדעקולקטיב בינלאומי של מיקרוביולוגים קליניים ובריאות הציבור מהאגודה האירופית למיקרוביולוגיה קלינית ומחלות זיהומיות (ESCMID) קורא להשקעה בטכנולוגיה, ביכולת, במומחיות ובשיתוף פעולה כדי לשים את המעקב הגנומי של פתוגנים בחזית המוכנות למגפה עתידית.
"מחלות זיהומיות המועדות למגפה חוצות גבולות באותה מהירות שבה אנשים וסחורות מסתובבות ברחבי העולם", אמר הסופר הראשי פרופ' מארק סטרולנס מאוניברסיטת בריסל, בלגיה, ולשעבר מיקרוביולוג ראשי במרכז האירופי למניעת ובקרת מחלות ( ECDC). "התפרצות מקומית היום עשויה להפוך מחר למשבר המגיפה הבא בעולם."
התחלה חיונית
רוב המחלות שלא נראו קודם לכן בבני אדם הן זואונוזות – מחלות שנמצאו בבעלי חיים שמדביקים בני אדם. מחלות רבות בבעלי חיים מטופלות גם באנטיביוטיקה ובתרופות אנטי מיקרוביאליות אחרות המשמשות לבני אדם. עם זאת, השימוש הנרחב בתרופות אנטי-מיקרוביאליות בבני אדם ובבעלי חיים הוביל להתנגדות, כאשר חיידקים מתפתחים כדי לשרוד. אז אנחנו מתמודדים עם שני איומים עיקריים וחופפים לבריאות הציבור: אחד ממחלות זיהומיות חדשות שהן זואונוזות, ואחד מהתגברות העמידות לאנטי-מיקרוביאלית. התמודדות עם איומים אלו דורשת גישה שיתופית של One Health – הדוגלת על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO) – המכירה בכך שבריאות האדם תלויה בבריאות המערכת האקולוגית שלנו.
מעקב גנומי יכול לסייע בשליטה על מחלות זיהומיות ועמידות לאנטי-מיקרוביאלית. קרדיט: Struelens et al/Frontiers
התשובה, אומרים המדענים, היא ליישם מחדש את טכנולוגיית המעקב הגנומית המוגברת והיכולת שהביא COVID-19 לפעול כזקיפים. יש להשתמש במעקב גנומי המפגיש סוכנויות בריאות ציבוריות, וטרינרים ורופאים כדי לנטר מחלות של בני אדם ובעלי חיים ועמידות לאנטי-מיקרוביאלית. על ידי שילוב נתונים אפידמיולוגיים וקליניים מכל התחומים הללו, נוכל לקבל תמונה מקיפה של פתוגנים והסיכונים שהם מהווים.
"מעקב גנומי של פתוגן הוא כלי שבוחן את יחסי הגומלין בין לחץ סלקטיבי אנטי-מיקרוביאלי על אוכלוסיות של חיידקים לבין האבולוציה ההסתגלותית של אותם חיידקים לקראת עמידות לתרופות", אמר סטרולנס. "היא מאפשרת לנו לזהות את הופעתה ולנתק את דינמיקת ההעברה של שיבוטים של מגיפה סופר-מתאימה ועמידה לריבוי תרופות – 'חרשי על'. מעקב גנומי יכול לסייע במעקב אחר העברה זואונוטית ובין אנושית של גרסאות ויראליות, זני חיידקים וסימנים לעמידות לתרופות".
זיהוי מהיר ותגובה
מעקב גנומי בזמן אמת של פתוגנים יכול לאפשר לנו לזהות במהירות זנים חדשים של חיידקים עמידים ומחלות חדשות שעושות את הקפיצה בין בני אדם ובעלי חיים, ולנטר את התפשטותם והתפתחותם.
מידע זה יכול לתת מידע לקמפיינים של חיסונים, לעזור לתכנן טיפולים ממוקדים ולהנחות תגובות לבריאות הציבור – כל אלו יכולים לסייע במניעת התלקחות מגיפות.
היערכות למגיפה דורשת מערכות מעקב גלובליות הקשורות זו לזו של One Health. קרדיט: Struelens et al/Frontiers
ניטור גנומים שלמים יאפשר לנו גם לחקור מחלות חדשות ואת התפתחותן של מחלות ידועות יותר לעומק, לאמוד עד כמה הן מסוכנות ולזהות אמצעי נגד. בעולם גלובלי, שבו פתוגנים נעים במהירות, מעקב גנומי יאפשר לאבחן ולטפל בזיהומים באותה מידה.
סטרולנס ועמיתיו מדגישים כיצד טכנולוגיות רצף חדשות, כולל רצף גנומי ארוך קריאה, רצף מהיר במיוחד ורצף תא בודד, ובינה מלאכותית עוזרות להניע את ההתקדמות במעקב בחלקים מסוימים של העולם.
"ישנם מקומות רבים שבהם המעקב הגנומי כבר מספק הגנה מכרעת מפני התפשטות המחלה", אמר סטרולנס. "זה כולל זיהומים הנישאים על ידי מזון באירופה, צפון אמריקה ואוסטרליה, ומחלות ויראליות מגיפות כמו שפעת העופות ברחבי מדינות רבות ברחבי העולם".
בניית רשתות מעקב גלובליות
כדי להפוך את המעקב הגנומי ליעיל, אומרים המדענים, אנו זקוקים לנתונים עולמיים, נגישים, בזמן אמת. כדי להשיג זאת, אנו זקוקים להשקעה מסיבית בקיבולת ובמומחיות שלוקחת בחשבון רמות שונות של תשתיות והדרכה הזמינות ברחבי העולם. במהלך מגיפת ה-COVID-19, למדינות שכבר הייתה להן גישה למומחיות ולציוד מעקב גנומי היה יתרון גדול בניטור המגיפה ובהתאמת התגובה שלהן. המחברים מספקים מסגרת ליישום שוויוני של מערכות מעקב גלובליות הקשורות זו בזו הכוללות מדינות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית.
"המאמר של Struelens et al. הוא ספר חובה לכל מי שמתעניין במעקב גנומי כחלק מההיערכות למגיפה", אמרה פרופ' מריון קופמנס מהמרכז הרפואי ארסמוס ברוטרדם, הולנד, במאמר מערכת נלווה. "הכלים והשאיפה קיימים – השלב הבא הוא לבנות תשתיות מעקב שוויוניות ושיתופיות לבריאות עולמית עתידית. "אמנת המגיפה" המוצעת של WHO תהיה המפתח, שתגדיר כמה מכללי המעורבות הבינלאומית להיערכות טובה יותר. זמנים מענינים לפנינו!"
אנחנו גם צריכים בדחיפות להשקיע בשיתוף פעולה, לבנות גשרים בין דיסציפלינות בבריאות בעלי חיים, אדם ובריאות הציבור, וליצור קשר בין מדינות וסוכנויות בריאות. זה יהיה קריטי כדי להבטיח לא רק שבעלי העניין יוכלו לעבוד יחד, אלא שנגיע להסכמות לגבי ניהול ורגולציה של נתונים, כך שהנתונים של המטופלים יהיו אנונימיים ומוגנים.
"כדי להבטיח השתתפות אוניברסלית במערכות שיתופיות של מעקב גנומי ברחבי העולם, האתגרים הקריטיים שלנו הם יכולת מעבדה ורצף מספקת, הכשרה של כוח עבודה מומחה וגישה לכלי ניתוח ושיתוף גנומי מאומתים בתוך מידע בריאותי דיגיטלי מקיף ומאובטח. תשתית", אמר סטרולנס. "שילוב מידע גנומי של פתוגן מגיפה עם מידע אפידמיולוגי חייב להתרחש בקנה מידה, מהרמה המקומית לגלובלית."
