ثعلب الماء (المنك) وكوفيد-١٩: كيفية الكشف عن سلالات جديدة للفيروسات والوقاية من الجوائح باستخدام التقنيات المستمدة من المجال النووي.

تؤدي الأدوات المستمدة من المجال النووي التي تُتيحها الوكالة للبلدان في جميع أنحاء العالم بشراكة مع منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (الفاو) دوراً حاسماً في البحث عن الأمراض الحيوانية المصدر، مثل كوفيد-19، والكشف عنها وتشخيصها وتحديد خصائصها.

تعتبر تقنية التفاعل البوليميري المتسلسل بواسطة الاستنساخ العكسي في الوقت الحقيقي (RT-PCR) أدق الأساليب للكشف عن فيروس كوفيد-١٩. وما انفكت الوكالة منذ عقود، وبشراكة مع الفاو، تقدِّم المساعدة للبلدان على استخدام هذه التقنية للكشف عن الأمراض الحيوانية المصدر. (الصورة من: دين كالما/الوكالة)

تؤدي الأدوات المستمدة من المجال النووي التي تُتيحها الوكالة للبلدان في جميع أنحاء العالم بشراكة مع منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (الفاو) دوراً حاسماً في البحث عن الأمراض الحيوانية المصدر، مثل كوفيد-١٩، والكشف عنها وتشخيصها وتحديد خصائصها. كما أنها هامة لفهم ما يحصل من تغيُّرات في الفيروسات وتعقُّب أثرها. وفي الاكتشافات الأخيرة التي حصلت في هولندا والدانمرك، سُجِّل أنَّ إصابات بكوفيد-١٩ تنتقل، ولأول مرة، من البشر إلى ثعلب الماء (المنك) ثم تعود إلى البشر، مما يُظهر أن الفيروس يتكيَّف بسرعة مع أجسام جديدة مُضيفة. وفهم مثل هذه الطفرات جزءٌ رئيسيٌ في تطوير لقاح فعال ضد الفيروس المتسبِّب في كوفيد-١٩، وما شابهه من الفيروسات الأخرى.

ولقد أنشأت الوكالة والفاو منصة تروِّج لتكنولوجيا تسلسل الحمض النووي وتسهِّل استفادة المختبرات حول العالم منها لكي يتسنى اكتساب فهم متعمِّق لمسببات الأمراض المنتشرة محلياً أو الدخيلة. وحتى الآن، لدى الوكالة أكثر من ٣٠٠٠ تقرير مقدَّم من مختبرات نظيرة و٢٤ منشوراً عن استخدام عملية تسلسل الحمض النووي لفيروسات متنوعة، منها فيروسات كورونا، في مجلات متخصصة يستعرضها النظراء.

وقال غيريت فيلجون، رئيس قسم الإنتاج الحيواني والصحة الحيوانية التابع للبرنامج المشترك بين الفاو والوكالة: "إنَّ الاكتشاف الأخير في مزارع ثعالب الماء (المنك) الدنماركية يُسلِّط الضوء على الحاجة إلى استمرار رصد ومراقبة التفاعل بين الإنسان والحيوان وضرورة أن تُتاح للعلماء والمختبرات في جميع أنحاء العالم أدوات التشخيص والمراقبة المناسبة لتطبيقها من أجل الكشف السريع والمبكِّر عن مسبِّبات الأمراض وتحديد خصائصها ورصد تطورها، واكتشاف مسببات الأمراض الجديدة فور نشأتها وظهورها".

فيروس كوفيد-١٩ المعدَّل بواسطة ثعلب الماء (المنك)

وقال فيلجون: "إنَّ المشكلة هي أننا لا نعرف حتى الآن كيف يتحوَّر الفيروس في ثعلب الماء (المنك)". "ففي الوقت الراهن، ورغم التغيرات الجينية الناتجة عن انتقال الفيروس إلى ثعلب الماء (المنك) وانتقاله منه، فإنَّ سلالة الفيروس لم تصبح سوى أقل حساسية بعض الشيء للأجسام المضادة البشرية المُبطلة المفعول، ولكن ذلك قد يتغير. وإذا غيَّر الفيروس بنيته أثناء تكيُّفه مع أجسام متعددة مُضيفة، يمكن أن يصبح شديد الإمراض وأكثر فتكاً بالبشر بمجرد عودته إلى البشر". وقد يشكِّل ذلك خطراً على فعالية اللقاحات في المستقبل.

ومنذ حزيران/يونيه ٢٠٢٠، حُدِّدت ٢١٤ حالة بشرية مصابة بكوفيد-١٩ في الدانمرك تتميَّز بأشكال مختلفة من الفيروس ولها صلة بمزارع ثعلب الماء (المنك)، بحسب منظمة الصحة العالمية. وأُبلِغ عن إصابات مماثلة من مزارع ثعلب الماء في إسبانيا وإيطاليا والسويد وهولندا. وكان للفيروس الذي حُدِّد في الدانمرك مجموعة من الطفرات الجينية التي لم تُلاحَظ من قبل. ومن غير الواضح في هذه المرحلة ما إذا كانت هذه السلالة الجديدة أخطر على البشر، ولكن الفيروس أظهر حساسية منخفضة للأجسام المضادة القادرة على إبطال مفعول الإصابة بالفيروس.

وثعلب الماء (المنك) هو أول نوع حيواني تم تحديده كنوع يمكن أن يُصاب بالعدوى من الإنسان ويمكن أن يَنقُل العدوى إلى الإنسان، ولكنه قد لا يكون النوع الوحيد. وما انفكت الوكالة، التي سبق أن ساعدت أكثر من ١٢٠ بلداً عن طريق نقل المعارف والمعدات للكشف عن الفيروس المسبِّب لكوفيد-١٩، تعمل طيلة عقود على دعم المختبرات البيطرية في البلدان النامية في مجال تقنيات الكشف المصلي والجزيئي، وكذلك في مجال التسلسل الجيني وتحديد خصائص الفيروسات، بما في ذلك فيروسات كورونا، في الحيوانات والبشر على حد سواء (انظر فيروسات كورونا في القرن الحادي والعشرين).

وتُستَخدم الأدوات المستمدة من المجال النووي، مثل تقنية التفاعل البوليميري المتسلسل بواسطة الاستنساخ العكسي في الوقت الحقيقي (RT-PCR)، في الظروف المحيطة بثعلب الماء (المنك) ولدى المزارعين الهتمين بثعلب الماء (المنك) في الدانمرك.

مبادرة زودياك

إنَّ مبادرة زودياك (العمل المتكامل للأمراض الحيوانية المصدر)، وهي مبادرة جديدة للوكالة تهدف إلى منع ومكافحة تفشي ما قد يظهر مستقبلاً من أمراض تنتشر من الحيوانات إلى البشر، ستعمل على توسيع وتحديث شبكة فيتلاب، التي تتبادل المختبرات البيطرية من خلالها المعلومات وتتقاسم أفضل الممارسات وتدعم بعضها بعضا. وستساعد هذه المبادرة المختبرات الوطنية على رصد الأمراض الحيوانية والأمراض الحيوانية المصدر ومراقبتها والكشف المبكر عنها والسيطرة عليها، مثل كوفيد-١٩ والإيبولا وإنفلونزا الطيور وزيكا. وتؤدي الأمراض الحيوانية المصدر إلى وفاة نحو ٢,٧ مليون شخص كل عام.

COVID-19 virus modified by mink

“The problem is that we do not, yet, know how the virus is being modified in mink,” Viljoen said. “Right now, despite the genetic changes crossed by the transmission to and from mink, the virus strain has only become slightly less sensitive to human neutralizing antibodies, but this could change. If the virus changes its structure while adapting to multiple hosts, it can become highly pathogenic and more fatal to people once it comes back to humans.” This could pose a risk to the efficacy of future vaccines.

Since June 2020, 214 human cases of COVID-19 have been identified in Denmark with virus variants associated with farmed mink, according to the World Health Organization (WHO). Similar infections were reported from mink farms in Spain, Sweden, Italy and the Netherlands. The virus identified in Denmark had a combination of genetic mutations that had not previously been observed. It is not clear at this point whether this new strain is more dangerous for humans, but the virus has shown decreased sensitivity to antibodies able to neutralize virus infectivity.

Mink are the first animal species identified that can be infected by people and vice versa – but they may not be the only ones. The IAEA, which has already assisted over 120 countries by transferring knowledge and equipment to detect the virus that causes COVID-19, has for decades been supporting veterinary laboratories in developing countries in serological and molecular detection techniques, as well as in the genetic sequencing and characterization of viruses, including coronaviruses in both animals and people (see Coronaviruses in the 21st century).

Nuclear-derived tools, such as RT-PCR, are being utilized in the situation surrounding mink and the farmers tending to mink in Denmark.

The ZODIAC initiative

ZODIAC (Zoonotic Disease Integrated Action), a new IAEA initiative aimed at preventing and controlling future outbreaks of diseases that spread from animals to humans, will expand and upgrade the VETLAB network, through which veterinary labs exchange information, share best practices and support each other. It will help national laboratories in monitoring, surveillance, early detection and control of animal and zoonotic diseases, such as COVID-19, Ebola, avian influenza and Zika. Zoonotic diseases kill around 2.7 million people every year.