طريقه عمل تحليل -PCR- COVID-19 فيروس كورونا

أولاً ، يتصل الشخص المصاب بأعراض COVID-19 بمقدم الرعاية الصحية المحلي الخاص به ويسأل عن كيفية التقييم. تذكر: اتصل أولاً. لا تذهب إلى عيادتك أو المستشفى دون الاتصال لمعرفة الطريقة الأكثر أمانًا لإجراء الاختبار. بمجرد وصول المريض إلى موقع اختبار آمن ، يتم أخذ عينة من قبل فريق الرعاية الصحية. عادة ما يعني هذا أن مسحة ضيقة توضع في أنف الشخص أو فمه لجمع الخلايا من الجزء الخلفي من الحلق.

يقول الدكتور رودينو: "إن عينة الجهاز التنفسي العلوي ، وخاصة المسحة الأنفية البلعومية ، هي العينة الأكثر شيوعًا التي تم جمعها للكشف عن الفيروس بشكل موثوق". "بعض عينات الجهاز التنفسي السفلي مثل البلغم مقبولة أيضًا في بعض الأماكن."

في المختبر ، تتم معالجة العينة بحيث يتم عزل RNA وجمعها. تتم إزالة كل شيء آخر. يتم خلط الحمض النووي الريبي مع مكونات أخرى: الإنزيمات (بوليميراز DNA وعكس النسخ) ، وكتل بناء الحمض النووي ، والعوامل المساعدة ، والمجسات ، والاشعاعات التي تتعرف على SARS-CoV-2 وتربطه.

ثم يتم تحويل الحمض النووي الريبي الفيروسي إلى نسخة الحمض النووي ، ثم يتم تحويل هذه النسخة الفردية إلى ملايين النسخ باستخدام PCR التي يمكن اكتشافها بسهولة.

العملية هي كما يلي: باستخدام الحرارة والإنزيمات ، يتم فصل خيوط DNA الفيروسية المحولة. تلتصق البرايمر القصيرة للحمض النووي المتوافقة مع الشريط التكميلي لقالب الحمض النووي الفيروسي معًا ، وتعمل كموقع بداية اصطناعي لتوليف الحمض النووي.

تتم إضافة وحدات البناء الكيميائية للحمض النووي وربطها معًا ، مما يؤدي إلى توسيع برايمر DNA الاصطناعي لتشكيل نسخة من قالب الحمض النووي الفيروسي. يوجد أيضًا مادة أولية تم إعدادها في الاتجاه المعاكس لتيار التمهيدي الأول في التفاعل. هذا يجعل نسخة مكملة لأول حبلا توليفها.

بعد جولة واحدة من تخليق الحمض النووي ، يتم تسخين خليط التفاعل لإذابة الخيطين المتباعدين ، مما يولد نموذجين يمكن تضخيمهما أكثر في الجولة التالية. تتراكم النسخ ، تقريبًا تقريبًا ، أسيًا ، بحيث يتم إنشاء ملايين وملايين النسخ للدراسة باستخدام الأساليب التقليدية.

لأن الإنزيمات والمواد الكيميائية المضافة إلى أنبوب التفاعل مقاومة نسبيًا للحرارة - "يتم عزل الإنزيمات الحساسة للحرارة من البكتيريا المقاومة للحرارة من الينابيع الساخنة ،" يقول الدكتور بيز - يمكن أن يستمر التفاعل بطريقة آلية للتدفئة والتبريد توليف الحمض النووي. لا يستغرق الأمر سوى ساعات لإكمال الفحص والحصول على النتائج.

في حالة وجود الحمض النووي التكميلي SARS-CoV-2 في العينة ، يمكن للطبقات الأولية نسخ المناطق المستهدفة. أثناء نسخ هذه المناطق ، فإن المجسات العالقة بهذه الأجزاء الجديدة تطلق إشارة مرئية يمكن قراءتها بواسطة الأداة المستخدمة في هذه العملية.

يوضح الدكتور رودينو أن "ملايين النسخ تضخيم هذه الإشارة بحيث يمكن اكتشافها بسهولة كنتيجة إيجابية. إذا لم يكن الفيروس موجودًا ، فلن تلتزم المجسات ، فلا يوجد إطلاق للإشارة وهي نتيجة سلبية".

يستخدم هذا النوع من التحليل للبحث والاختبارات المعملية السريرية. يمكن لـ PCR اكتشاف جميع أنواع البكتيريا والطفيليات والفيروسات والفطريات ، بدءًا من DNA أو RNA. في حين أن المبدأ والمكونات متشابهة ، يتطلب كل استخدام بادئات أو تحقيقات محددة للكشف عن الكائنات الحية المختلفة. هذا هو السبب في أنه يجب تطوير شيء لـ SARS-CoV-2 من الصفر. أثناء التطوير ، يتم تعديل أنواع الاختبارات هذه للتأكد من أنها جيدة جدًا في الكشف عن الكائن ذي الأهمية (الحساسة) والتأكد من أن الاختبار لا يظهر نتيجة إيجابية عندما لا يكون الكائن موجودًا (محدد).

يقول الدكتور بيز: "لقد تم الاعتراف بأهمية الخطوات التي ينطوي عليها تفاعل البلمرة التسلسلي من خلال سلسلة من جوائز نوبل على مدى عقود". "تتقدم العلوم الطبية نتيجة للاكتشافات الأساسية حول الأساس الجزيئي للأنظمة الحية ، وهذا أحد الأمثلة على كيفية تلاقي هذه الاكتشافات معًا لحل مشكلة مهمة في حياتنا".

من خلال العمل كفريق بحثي وسريري ، تمكن خبراء Mayo من طرح اختبار PCR لـ SARS-CoV-2 في غضون أسابيع - مما قلل ما يستغرق عادةً من شهور إلى سنوات.

يقول ماثيو بينيكر ، دكتوراه : "مع زيادة تفشي COVID-19 في الحجم والنطاق ، اتخذ فريق القيادة لدينا قرارًا بالمضي قدمًا في تطوير اختبار PCR جديد لتشخيص المرضى المصابين بهذه العدوى" . ، أخصائي علم الأحياء الدقيقة السريري ومدير  مختبر الفيروسات السريري في Mayo Clinic (مايو كلينك). "لقد اتخذنا هذا القرار لأننا كنا نعلم أن مزودينا في Mayo Clinic ، بالإضافة إلى مقدمي الخدمة في جميع أنحاء البلاد ، سيحتاجون إلى تشخيص مختبري لاتخاذ قرارات مهمة لإدارة المرضى. ولم يكن ذلك إلا من خلال الجهود الجماعية لفريق من المتخصصين في المختبر المخلص تمكنا من تقديم اختبار لـ COVID-19 في غضون ثلاثة أسابيع فقط. كان هذا إنجازًا استثنائيًا غذته مهمة Mayo Clinic لتوفير الأمل والشفاء للمرضى الذين نخدمهم ".