عينة دم.. لتحديد سبب الحمى لدى الأطفال
عينة دم.. لتحديد سبب الحمى لدى الأطفال
للتمييز بين الأمراض المعدية المختلفة
د. هاني رمزي عوض
في معظم الأحيان يذهب الأطفال إلى المستشفيات والعيادات وهم يعانون من ارتفاع في درجة الحرارة. والمشكلة الرئيسية أن الحمى fever تُعد من أشهر الأعراض في طب الأطفال وتتعدد أسبابها من مجرد مرض بسيط مثل نزلات البرد فيروسية المنشأ، ويمكن أن تصل إلى أمراض خطيرة مثل التهاب السحايا المحيطة بالمخ Meningitis. وفي الأغلب يكون هذا العرض مصاحباً للعديد من الأمراض حتى التي لا تكون معدية مثل بعض الأمراض المناعية.
ولذلك يعُد تحديد سبب ارتفاع درجة الحرارة البداية الفعلية للعلاج، من حيث استخدام المضاد الحيوي من عدمه. وفي الأغلب يحتاج التشخيص إلى عمل العديد من التحليلات المحددة لكل مرض على حدة، وفي بعض الأوقات يستغرق عمل مزرعة culture محددة للميكروب بضعة أيام يمكن أن تصل إلى أسابيع، وأيضاً ربما لا تكون بدقة كبيرة.
عينة دم تميّز الأمراض
في أحدث دراسة نُشرت في مجلة الأبحاث الطبية the Med Journal في نهاية شهر أغسطس (آب) من العام الحالي قام الباحثون بتغذية نظم التعلم الآلي للكومبيوتر machine learning بالمعلومات الكافية التي تساعدها على تحليل الأحماض النووية في دم الطفل ومحاولة التمييز بين الأمراض المعدية المختلفة عن طريق البصمة الجينية لكل طفل.
واستطاعت هذه الأجهزة التفريق بسرعة كبيرة بين 18 مرضاً مختلفاً جميعها يمكن أن تتسبب في رفع درجة الحرارة، ولاحظ الباحثون أن دقة تشخيص هذه النماذج الإلكترونية كانت قابلة للمقارنة مع التحاليل التقليدية والتشخيصات المبدئية للأطباء، مما يشير إلى إمكانية الاعتماد عليها مستقبلاً.
أوضح الباحثون أن هذه النتائج سوف تفيد بشكل خاص في سرعة علاج العدوى التي تصيب الأطفال جراء حجزهم في المستشفيات، وهو الأمر الذي يُعجل بشفائهم وسرعة خروجهم من المستشفى وتحسن حالتهم.
هناك مشكلة أيضاً في الطرق التقليدية للتحاليل لأنها في الأغلب تستطيع تحديد عامل واحد مسبب للمرض سواء كان هذا العامل فيروسياً أو بكتيرياً. ولكن في الطريقة الحديثة نجحت أجهزة الكومبيوتر في التقاط العدوى التي تحتوي على العديد من الميكروبات.
وفي أغلب الأحيان، فإن معظم حالات العدوى الشديدة تكون مركزة في أماكن يصعب الوصول إليها وهناك ضرورة لأخذ عينة منها لتأكيد التشخيص، مما يجعل للتحاليل الجديدة ميزة كبرى في أماكن مثل الرئة. ومع استخدام الطرق العادية للفحص عن ميكروب معين في الدم يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظهور نتائج سلبية كاذبة، بمعنى أن الحمى لا تزال موجودة ولكن نتيجة لمرض آخر غير الذي تم البحث عنه، وهو ما يؤدي إلى سلبية التحليل رغم وجود أعراض العدوى الشديدة.
ومن أشهر هذه الأمثلة مرض كاواساكي (KD) وهو مرض مناعي وأيضاً التهاب المفاصل للصغار مجهول السبب juvenile idiopathic arthritis، حيث لا توجد اختبارات لتأكيد أو نفي التشخيص بشكل قاطع، مما يؤدي إلى تأخيرات شديدة في بدء العلاج.
رصد العدوى الفيروسية والبكتيرية
أكد الباحثون أن تأخر التشخيص الدقيق في الطرق الحالية يدفع الأطباء إلى وصف مضادات حيوية واسعة المجال لعلاج العدوى مجهولة المصدر، وهو الأمر الذي يؤدي مع الوقت إلى ظهور مقاومة الميكروبات لعائلات المضادات الحيوية المختلفة ويُصعب من عملية العلاج في المستقبل.
أما الطريقة الحديثة التي تعتمد على التسلسل الجيني بشكل أساسي فتستطيع التشخيص من مجرد عينة دم كاملة من الطفل، ويمكنها أن تميز بسرعة ودقة بين الالتهابات البكتيرية والفيروسية وأيضاً أنواع العدوى النادرة مثل حمى الضنك والفيروس المخلوي التنفسي والروتا فيروس rotavirus والسل الرئوي.
من المعروف أن كل مرض سواء كان ناتجاً عن عدوى أو مرض مناعي أو نتيجة لخلل هرموني أو أي كان مصدره له ما يشبه الشفرة الجينية الخاصة به، وهذه الشفرة يمكن رصدها في دماء المريض، سواء كانت في حالة نشاط أو في حالة انعدام للنشاط. وتمكن العلماء من فحص دماء أكثر من ألف مريض بما في ذلك مجموعات الأطفال الذين لا تبدو عليهم علامات المرض، ويبدون ظاهرياً كما لو كانوا أصحاء، وأيضاً الأطفال الذين اشتركوا في أبحاث سابقة دولية.
ومن خلال استخدام تقنيات مرتفعة الكفاءة تمكنوا من رصد الجينات المختلفة في دم العديد من المرضى ثم قاموا باستخدام أساليب التعليم الآلي للكومبيوتر لتحديد مجموعة أصغر من الجينات ولكن أكثر دقة تستطيع التمييز بين الأمراض، مثل الإنفلونزا والأمراض المناعية والعدوى البكتيرية.
أوضح العلماء أن الأمر أشبه بعمل ملف كامل للجينات التي يمكن أن تسبب الأمراض وتدريب الآلة على رصدها ومعرفتها، سواء سببت المرض أم لا، ومع الوقت يمكن إضافة المزيد من مجموعات الأمراض المختلفة بدلاً من التركيز على الأمراض المعدية في الوقت الحالي، وأيضاً يمكن عمل تعديلات في الملفات الخاصة بالجينات بالشكل الذي يجعلها أكثر دقة وتكون عاملاً مساعداً في تشخيص العديد من الأمراض التي تم التعرف على شفرتها الجينية.
وأكدت الدراسة أن الأمر يحتاج إلى مزيد من الوقت حتى يتم تطوير الآلات القادرة على التشخيص من خلال البصمة الوراثية الموجود في الدم، حيث يتطلب ذلك معلومات دقيقة عن الأمراض والنماذج المختلفة لها والأعراض بكل تفصيلاتها، مما يؤدي إلى تحسين علاج عدد كبير من المرضى خاصة بالنسبة للحالات النادرة التي لم يتم تشخيصها بشكل جيد من خلال الطرق التقليدية، والتي قد يكون للكشف المبكر عنها وعلاجها فائدة كبيرة. ومع الوقت سوف تنخفض تكاليف هذه التقنية، ما يؤدي إلى ثورة في مجال التشخيص على المدى القريب.
الشرق الأوسط
للتمييز بين الأمراض المعدية المختلفة
د. هاني رمزي عوض
في معظم الأحيان يذهب الأطفال إلى المستشفيات والعيادات وهم يعانون من ارتفاع في درجة الحرارة. والمشكلة الرئيسية أن الحمى fever تُعد من أشهر الأعراض في طب الأطفال وتتعدد أسبابها من مجرد مرض بسيط مثل نزلات البرد فيروسية المنشأ، ويمكن أن تصل إلى أمراض خطيرة مثل التهاب السحايا المحيطة بالمخ Meningitis. وفي الأغلب يكون هذا العرض مصاحباً للعديد من الأمراض حتى التي لا تكون معدية مثل بعض الأمراض المناعية.
ولذلك يعُد تحديد سبب ارتفاع درجة الحرارة البداية الفعلية للعلاج، من حيث استخدام المضاد الحيوي من عدمه. وفي الأغلب يحتاج التشخيص إلى عمل العديد من التحليلات المحددة لكل مرض على حدة، وفي بعض الأوقات يستغرق عمل مزرعة culture محددة للميكروب بضعة أيام يمكن أن تصل إلى أسابيع، وأيضاً ربما لا تكون بدقة كبيرة.
عينة دم تميّز الأمراض
في أحدث دراسة نُشرت في مجلة الأبحاث الطبية the Med Journal في نهاية شهر أغسطس (آب) من العام الحالي قام الباحثون بتغذية نظم التعلم الآلي للكومبيوتر machine learning بالمعلومات الكافية التي تساعدها على تحليل الأحماض النووية في دم الطفل ومحاولة التمييز بين الأمراض المعدية المختلفة عن طريق البصمة الجينية لكل طفل.
واستطاعت هذه الأجهزة التفريق بسرعة كبيرة بين 18 مرضاً مختلفاً جميعها يمكن أن تتسبب في رفع درجة الحرارة، ولاحظ الباحثون أن دقة تشخيص هذه النماذج الإلكترونية كانت قابلة للمقارنة مع التحاليل التقليدية والتشخيصات المبدئية للأطباء، مما يشير إلى إمكانية الاعتماد عليها مستقبلاً.
أوضح الباحثون أن هذه النتائج سوف تفيد بشكل خاص في سرعة علاج العدوى التي تصيب الأطفال جراء حجزهم في المستشفيات، وهو الأمر الذي يُعجل بشفائهم وسرعة خروجهم من المستشفى وتحسن حالتهم.
هناك مشكلة أيضاً في الطرق التقليدية للتحاليل لأنها في الأغلب تستطيع تحديد عامل واحد مسبب للمرض سواء كان هذا العامل فيروسياً أو بكتيرياً. ولكن في الطريقة الحديثة نجحت أجهزة الكومبيوتر في التقاط العدوى التي تحتوي على العديد من الميكروبات.
وفي أغلب الأحيان، فإن معظم حالات العدوى الشديدة تكون مركزة في أماكن يصعب الوصول إليها وهناك ضرورة لأخذ عينة منها لتأكيد التشخيص، مما يجعل للتحاليل الجديدة ميزة كبرى في أماكن مثل الرئة. ومع استخدام الطرق العادية للفحص عن ميكروب معين في الدم يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظهور نتائج سلبية كاذبة، بمعنى أن الحمى لا تزال موجودة ولكن نتيجة لمرض آخر غير الذي تم البحث عنه، وهو ما يؤدي إلى سلبية التحليل رغم وجود أعراض العدوى الشديدة.
ومن أشهر هذه الأمثلة مرض كاواساكي (KD) وهو مرض مناعي وأيضاً التهاب المفاصل للصغار مجهول السبب juvenile idiopathic arthritis، حيث لا توجد اختبارات لتأكيد أو نفي التشخيص بشكل قاطع، مما يؤدي إلى تأخيرات شديدة في بدء العلاج.
رصد العدوى الفيروسية والبكتيرية
أكد الباحثون أن تأخر التشخيص الدقيق في الطرق الحالية يدفع الأطباء إلى وصف مضادات حيوية واسعة المجال لعلاج العدوى مجهولة المصدر، وهو الأمر الذي يؤدي مع الوقت إلى ظهور مقاومة الميكروبات لعائلات المضادات الحيوية المختلفة ويُصعب من عملية العلاج في المستقبل.
أما الطريقة الحديثة التي تعتمد على التسلسل الجيني بشكل أساسي فتستطيع التشخيص من مجرد عينة دم كاملة من الطفل، ويمكنها أن تميز بسرعة ودقة بين الالتهابات البكتيرية والفيروسية وأيضاً أنواع العدوى النادرة مثل حمى الضنك والفيروس المخلوي التنفسي والروتا فيروس rotavirus والسل الرئوي.
من المعروف أن كل مرض سواء كان ناتجاً عن عدوى أو مرض مناعي أو نتيجة لخلل هرموني أو أي كان مصدره له ما يشبه الشفرة الجينية الخاصة به، وهذه الشفرة يمكن رصدها في دماء المريض، سواء كانت في حالة نشاط أو في حالة انعدام للنشاط. وتمكن العلماء من فحص دماء أكثر من ألف مريض بما في ذلك مجموعات الأطفال الذين لا تبدو عليهم علامات المرض، ويبدون ظاهرياً كما لو كانوا أصحاء، وأيضاً الأطفال الذين اشتركوا في أبحاث سابقة دولية.
ومن خلال استخدام تقنيات مرتفعة الكفاءة تمكنوا من رصد الجينات المختلفة في دم العديد من المرضى ثم قاموا باستخدام أساليب التعليم الآلي للكومبيوتر لتحديد مجموعة أصغر من الجينات ولكن أكثر دقة تستطيع التمييز بين الأمراض، مثل الإنفلونزا والأمراض المناعية والعدوى البكتيرية.
أوضح العلماء أن الأمر أشبه بعمل ملف كامل للجينات التي يمكن أن تسبب الأمراض وتدريب الآلة على رصدها ومعرفتها، سواء سببت المرض أم لا، ومع الوقت يمكن إضافة المزيد من مجموعات الأمراض المختلفة بدلاً من التركيز على الأمراض المعدية في الوقت الحالي، وأيضاً يمكن عمل تعديلات في الملفات الخاصة بالجينات بالشكل الذي يجعلها أكثر دقة وتكون عاملاً مساعداً في تشخيص العديد من الأمراض التي تم التعرف على شفرتها الجينية.
وأكدت الدراسة أن الأمر يحتاج إلى مزيد من الوقت حتى يتم تطوير الآلات القادرة على التشخيص من خلال البصمة الوراثية الموجود في الدم، حيث يتطلب ذلك معلومات دقيقة عن الأمراض والنماذج المختلفة لها والأعراض بكل تفصيلاتها، مما يؤدي إلى تحسين علاج عدد كبير من المرضى خاصة بالنسبة للحالات النادرة التي لم يتم تشخيصها بشكل جيد من خلال الطرق التقليدية، والتي قد يكون للكشف المبكر عنها وعلاجها فائدة كبيرة. ومع الوقت سوف تنخفض تكاليف هذه التقنية، ما يؤدي إلى ثورة في مجال التشخيص على المدى القريب.
الشرق الأوسط