نظام مبتكر يحذر من انتقال عدوى إنفلوانزا الطيور

كيف يُمكننا رصد انتقال إنفلونزا الطيور بين الأنواع؟ يكمن الحل في FluWarning، وهو نظام رقمي يُبلغ عن التغيرات غير الطبيعية في فيروسات الإنفلونزا.

وقد طوّره فريق بحثي من معهد البوليتكنيك في ميلانو وجامعة ميلانو.

يُحلل النظام الشفرة الجينية لفيروسات الإنفلونزا، باحثًا عن تغيرات طفيفة ولكنها مهمة قد تُشير إلى انتقال العدوى بين الأنواع (على سبيل المثال، من الطيور إلى الماشية أو إلى البشر)، وهي عملية تُعرف باسم "الانتشار".

نُشرت الدراسة مؤخرًا في مجلة "ساينس أدفانسز"، وطُوّرت في إطار مشروع "سينسيبل" (نظام الإنذار المبكر للبيانات الصغيرة لمسببات الأمراض الفيروسية في الصحة العامة).

يضم فريق البحث في مشروع "فلو ورننج" ثلاثة أعضاء من قسم الإلكترونيات والمعلومات والهندسة الحيوية في معهد بوليتكنيك ميلانو، وهم الباحثة الرئيسية في مشروع "سينسيبل" آنا بيرناسكوني، والبروفيسور ستيفانو سيري، والباحث توماسو ألفونسي، بالإضافة إلى ماتيو كيارا، الأستاذ في قسم العلوم الحيوية في جامعة ميلانو.

اعتمدت الدراسة على بيانات من GISAID، وهي منصة لمشاركة تسلسلات الفيروسات والبيانات الوصفية ذات الصلة التي أنتجتها مختبرات حول العالم.

طُوّر FluWarning باستخدام بيانات من جائحة إنفلونزا الخنازير H1N1 عام 2009، وهي مثال موثّق جيدًا لانتقال فيروس من الحيوانات إلى البشر، ثم طُبّقت على إنفلونزا الطيور H5N1، وهي سلالة شديدة الإمراض بين الطيور، والتي بدأت تنتشر أيضًا بين الماشية الأمريكية خلال العام الماضي.

آلية عمله

يستخدم النظام أسلوبًا إحصائيًا للتعرف على الشذوذ.

وحسب الإعدادات، يمكن استخدامه للتعرف على تسلسلات شاذة فردية أو مجموعات من التسلسلات الشاذة. يتعرف FluWarning على التسلسلات الطبيعية لفيروسات الإنفلونزا، ويُصدر تنبيهًا عند حدوث تغيير كبير في شيفرة التسلسلات. لكل تنبيه، يُحلل علماء الفيروسات التسلسلات المقابلة، ويؤكدون أو ينفون وجود انسكاب.

بفضل سهولة تركيبه وتحليله في مواقع محددة وعلى مدى فترات زمنية محددة، يُمكن استخدام برنامج FluWarning من قِبل العديد من المختبرات أو مؤسسات المراقبة الجينومية الإقليمية، مما يُتيح اكتشافات مهمة على نطاقات صغيرة وكبيرة، كما يُشير بيرناسكوني.

وأضاف: "في الواقع، يعمل النظام بكفاءة عالية. ويُمكنه تقديم ملاحظات حول هذه التغييرات يوميًا".

وفي الفترة 2024-2025، تم ربط نوعين من فيروس H5N1 بتفشي المرض بشكل مستقل في الولايات المتحدة، حيث وجد أن العديد من رؤوس الأبقار الحلوب مصابة بإنفلونزا الطيور.

حددت منصة FluWarning بؤرًا للنشاط الفيروسي في عدة ولايات أمريكية، وخاصةً في كاليفورنيا، حيث أُعلنت حالة الطوارئ في 18 ديسمبر 2024 بسبب خطر انتقال عدوى إنفلونزا الطيور إلى الماشية.

ومن المثير للدهشة أن بعض تنبيهات FluWarning ظهرت قبل نشر التقارير الرسمية.

كما رصد النظام طفرات محددة في جين الهيماجلوتينين (HA)، وهو بروتين رئيسي يؤثر على طريقة إصابة الفيروس للخلايا المضيفة، كما تقول كيارا.

قامت الأداة برصد تطور الفيروس وتحديد العلامات المميزة لسلالات كاليفورنيا.

يختتم سيري قائلاً: "يُعدّ نظام FluWarning خطوةً مهمةً نحو الكشف الأكثر فعاليةً عن التغيرات الفيروسية التي قد تُشكّل خطرًا على الحيوانات أو البشر. ومن خلال إتاحة هذه التقنية على نطاق واسع، نأمل في تعزيز المراقبة العالمية لمشكلة صحية ذات أهمية عالمية".