چرا توليد تست‌هاي كوويد ۱۹ دشوار است؟

 يكي از مسائل كليدي براي جلوگيري از بحران كوويد ۱۹، تست تشخيص و رديابي وضعيت بيماران است. تست‌ها تنها راه پي‌بردن به ميزان عفونت ويروسي يا انتقال آن به افراد ديگر هستند. با وجود اهميت بالاي تست‌ها، برخي كشورها نسبت به ديگر مناطق تست‌هاي بيشتري توليد كرده‌اند و از اين‌رو دسترسي تست‌ها براي تمام افراد در سراسر جهان يكسان نيست. دليل اين مسئله به عوامل متعددي وابسته است كه مي‌توان به اشكالات زمان‌بندي، تهيه و توزيع و پيچيدگي جمع‌آوري نمونه‌ها و مطالعه دقيق تست‌ها اشاره كرد.

كشورهايي كه در زمينه‌ي تست، سريع عمل كردند به بيشترين موفقيت در مقابله با ويروس عامل كوويد ۱۹ رسيدند. براي مثال كره جنوبي، تست را از كلينيك‌ها، بيمارستان‌ها و مراكز سيار آغاز كرد. اولين مورد مبتلا به كوويد ۱۹ در كره جنوبي در تاريخ ۲۰ ژانويه‌ي ۲۰۲۰ ثبت شد. شش هفته بعد، در تاريخ ۱۶ مارس، آمار تست اين كشور به ۲/۳ در ۱۰۰۰ نفر رسيد.

از طرفي، آمار تست ايتاليا كه اولين مورد آن در ۳۱ ژانويه ثبت شده بود، شش هفته بعد به ۱/۶۵ در ۱۰۰۰ نفر رسيد. با اينكه آمار مبتلايان ايتاليا به شكل چشمگيري افزايش يافته بود، حالا آمار تست در اين كشور به ۲۴/۵ در هزار نفر رسيده است؛ اما ازآنجاكه ايتاليا شروع كندي داشت، به سختي مي‌تواند كل مبتلايان را تشخيص دهد. آمار تست اسپانيا حالا به ۲۰ در ۱۰۰۰ نفر، استراليا ۱۷، كانادا ۱۵، ايالات متحده ۱۲ و بريتانيا شش در هزار نفر رسيده است.

متخصصان در حال انجام تست Covid 19 در باليناس كاليفرنيا، ۲۰ آوريل ۲۰۲۰؛ اين شهر در تلاش است براي كل جمعيت خود (۱۶۰۰ نفر) تست را انجام دهد

شروع ديرهنگام تست‌ها مي‌تواند به‌معني افزايش شانس گسترش ويروس در كل جامعه باشد. درنتيجه اشكالات اقتصادي ديگري هم به وجود مي‌آيند. براي مثال تقاضا بالا مي‌رود و تأمين از كنترل خارج مي‌شود. درنتيجه، كشورهايي كه ديرتر به ويروس واكنش نشان دادند به تست‌هاي بيشتري براي شناسايي موارد مبتلا نياز دارند.

 چرا افزايش تست‌ها كار دشواري است؟

كشورهاي عقب‌مانده همچنان براي افزايش ظرفيت تست‌ها تلاش مي‌كنند. براي مثال، وزير بهداشت بريتانيا از افزايش مقياس تست‌ها به ۱۰۰ هزار تست در روز تا آخر ماه آوريل خبر داد كه ده برابر اين آمار در پايان ماه مارس است.

اما در رابطه با تست كوويد ۱۹، افزايش ضريب اجراي تست به اندازه‌ي ده يا صد برابر در شرايط اورژانسي كار ساده‌اي نيست. يكي از دلايل اين دشواري اين است كه تست دقيق كوويد ۱۹ نيازمند هماهنگي تعدادي از فرآيندها است. در درجه‌ي اول بايد كيت‌هاي تست تهيه شوند. ابزاري مثل سواب (نمونه‌بردار حلق) و مواد شيميايي ديگر براي پردازش تست‌ها لازم هستند. سپس تست‌ها بايد براي متخصصان آزمايشگاهي ارسال شوند و آن‌ها با استفاده از روش PCR به تحليل نمونه‌ها بپردازند كه اين فرايند بسيار دشوار و پرزحمت است. در مرحله‌ي آخر، به پذيرش نمونه‌ها و گزارش نتايج صحيح به مردم نياز است.

آزمايشگاه‌ها كه در گذشته صرفا به پژوهش مي‌پرداختند، امروزه نه‌تنها تست‌هاي دقيق انجام مي‌دهند بلكه بايد براي جمع‌آوري اطلاعات بيمار سيستم‌هاي مديريتي و كامپيوتري جديد پياده و سپس نتايج را بين بخش‌هاي بهداشت و درمان توزيع كنند. با پيچيده شدن وضعيت، كشورهايي مثل بريتانيا و ايالات متحده در تأمين و توزيع تست‌ها به اشكال برخوردند. اشكال اصلي، نه نبود مواد خام بلكه اطمينان از خلوص و تركيب صحيح آن‌ها بود. هر كدام از تست‌ها، تركيب منحصربه فردي از تقريبا ۲۰ ماده‌ي شيميايي هستند. هر مجموعه، مستلزم بسته‌بندي منحصر‌به فرد خود است. توليد كيت‌هاي تست دقيقا مانند ساخت دارو، فرآيندي زمان‌بر و دشوار است.

كاركنان در حال آماده‌سازي بخش‌هاي كيت تست در كره جنوبي، مارس ۲۰۲۰؛ تأمين مواد لازم براي تست براي بسياري از كشورها با چالش‌هايي همراه بوده است

علاوه بر مواد شيميايي، بسياري از آزمايشگاه‌ها فاقد دستگاه‌هاي مجاز دولتي هستند. در ايالات متحده و كره جنوبي، آزمايشگاه‌ها صرفا مجاز به پذيرش درخواست‌هايي به‌نام كسب مجوز فوريتي هستند. آزمايشگاه‌ها با اين مجوز مي‌توانند تست‌هاي خود را براساس پروتكل‌هاي دولتي توسعه دهند و متناسب با تجهيزات آن‌ها را تغيير دهند.

طبق قانوني كلي، هرچقدر اجراي تستي آسان‌تر باشد، مرحله‌ي توليد آن دشوارتر بوده است. توليد اولين تست‌هاي كوويد ۱۹ كار ساده‌اي بود اما نياز به تخصص بالايي داشت. بسياري از تست‌هاي اوليه تقريبا به چهار ساعت زمان نياز داشتند: دو ساعت كار دستي و دو ساعت كار دستگاهي. ابزارهاي Roche و Abbot كه در برخي آزمايشگاه‌ها موجود هستند مي‌توانند در هر زمان ۸۰ الي ۱۰۰ نمونه را اجرا كنند. اين ابزارها معمولا خودكار هستند اما تكنسين‌هاي ماهر بايد با آن‌ها كار كنند. تست‌هاي ساده‌تر كه در بيمارستان‌هاي كوچك‌تر اجرا مي‌شوند، بازار را فرا گرفته‌اند اما دسترسي به آن‌ها پراكنده است. پس از تهيه‌ي تست‌ و تنظيم آزمايشگاه، مي‌توان فرايند را با مرحله‌ي پيش‌تست آغاز كرد.

روال پيش‌تست

مرحله‌ي پيش‌تست با سواب بيني آغاز مي‌شود. در اين فرايند از ميله‌اي باريك و طويل و انعطاف‌پذير استفاده مي‌شود كه مي‌تواند تا گوش گسترش يابد. جنس اين ميله از نايلون يا فوم است و پنبه نيست؛ زيرا پنبه مانع از تست مي‌شود.

سواب بيني، ميله‌اي طويل و باريك است كه مي‌تواند تا گوش گسترش يابد

به دليل بحران كوويد ۱۹، حتي تهيه‌ي سواب هم كار دشواري بود. مؤسسه‌ي كوپان، مستقر در شمال ايتاليا با وجود شرايط قرنطينه، مجوز ويژه‌ي دولتي براي ادامه‌ي توليد را دريافت كرد. شركت پزشكي پوريتان واقع در ماين هم از كمبود نيروي كار رنج مي‌برد. درنتيجه، سواب بيني، در شرايط فعلي ابزارهاي ارزشمندي به‌شمار مي‌آيند. تعدادي از كارآفرين‌ها توليد تست‌هاي بيشتر را با پرينت سه‌بعدي آغاز كرده‌اند اما مانند هر فناوري ديگري با اشكالاتي روبه‌رو هستند. فروشنده‌ها هم مجبورند براي ابزار تست، ده برابر بيشتر از گذشته هزينه كنند.

پس از تحويل سواب بيني به آزمايشگاه، تكنسيني ماهر كه مانند پرستارها و پزشكان، لباس محافظتي بر تن دارد، ميله‌ي نمونه‌برداري را در جعبه‌ي ايمني زيستي قرار مي‌دهد كه جعبه‌اي شيشه‌اي با جريان هواي كنترل شده به‌منظور پيشگيري از فرار ويروس است. اين فرايند بسيار خطرناك است زيرا در آن قطراتي توليد مي‌شود كه هركدام مي‌تواند حاوي ميليون‌ها ويروس باشد و كاركنان آزمايشگاه را آلوده كند. همچنين ممكن است ويروس‌ها روي نمونه‌هاي ديگر بنشينند و در اين صورت، حتي نتيجه‌ي تست افراد غيرمبتلا، مثبت اعلام شود.

مديران آزمايشگاه، عاشق تشبيه آشپزي هستند، به اعتقاد آن‌ها براي اجراي تستي آزمايشگاهي بايد به اندازه‌ي آشپز به جزئيات توجه داشت و هر كدام از مواد اوليه را در زمان مناسب با ترتيب و دماي مناسب ارزيابي كرد؛ اما برخلاف آشپزي كه خطاي آن مي‌تواند صرفا مزه‌ي غذا را تغيير دهد، خطاهاي آزمايشگاهي مي‌توانند به ارزش جان افراد تمام شوند.

تنها يك قطره‌ي بيني مي‌تواند حاوي ميليون‌ها ويروس باشد. به همين دليل كاركنان آزمايشگاه بايد پوشش كامل محافظتي داشته باشند

به گفته‌ي دكتر كيمبرل چاپين، استاد ‌آسيب‌شناسي دانشكده‌ي پزشكي وارن آلپرت از دانشگاه براون و رئيس بخش ميكروبيولوژي مركز پزشكي LifeSpan: «حتي يك سكسكه مي‌تواند همه چيز را خراب كند.» تعداد تكنسين‌هاي خبره داراي مهارت بالا براي تست در بسياري از كشورها پائين است.

مرحله‌ي تست

مرحله‌ي تست مستلزم دو گام مهم است. اولين گام، استخراج يا بازيابي ويروس احتمالي از ماده‌ي مخاطي بيني و دومين مرحله كشف ويروس است. تكنسين‌ها با پوشش‌هاي ويژه به دستكاري نمونه‌ها در لوله‌ها مي‌پردازند تا بتوانند از طريق تجزيه‌ي شيميايي، پوشش ويروسي (تاج ويروس كرونا) را باز كنند و RNA آن را ايزوله كنند.

در مرحله‌ي بعد، RNA را روي ديسك با سوراخ‌هاي كوچك قرار مي‌دهند. هر RNA داراي واكنشگري است كه بخش‌هاي خاصي از ژنوم ويروسي كوويد ۱۹ را دنبال مي‌كند. سپس ديسك‌ها وارد دستگاهي مي‌شوند. در اين دستگاه مواد شيميايي، بخش‌هاي كوچك ژنوم ويروس را تا يك ميليارد برابر تكثير مي‌كنند. سپس با آشكارساز فلوئورسنتي اين بخش‌هاي كوچك را مطالعه مي‌كنند و به وجود كوويد ۱۹ پي مي‌برند.

كارمندي كه كيت تست كوويد۱۹ را نگه داشته است. چونچئون، كره جنوبي

اگر نمونه‌ي بيماري فاقد ويروس باشد، هيچ اتفاقي رخ نمي‌دهد؛ يعني هيچ تكثير يا درخششي ديده نخواهد شد. در مرحله‌ي بعد، تكنسين به مطالعه موارد كنترلي (نمونه‌هاي مثبت و منفي) مي‌پردازد، نتايج را وارد كامپيوتر مي‌كند و به فراخواني آن‌ها مي‌پردازد.

تضمين دقت

بدترين تست، آزمايش اشتباه است. آزمايشگاه‌ها براي تضمين دقت و اطمينان‌پذيري بايد پس از مطالعه‌هاي كافي به تست بيمارها بپردازند. اين تست‌ها معمولا تا شش هفته زمان مي‌برند اما تكنسين‌ها براي تسريع فرايند، دو نوبت در روز مشغول به كار هستند. گاهي اوقات ممكن است تست بيمار حتي در طول بيماري، منفي اعلام شود؛ يعني ممكن است ويروس در ريه‌هاي بيمار باشد و ديگر در بيني او وجود نداشته باشد. يا اينكه نمونه‌برداري به درستي انجام نشده باشد. البته، اين شرايط نشان مي‌دهند كه نمونه‌برداري از بيني تنها يكي از روش‌هاي جستجوي ويروس زنده در بيمار است.

اما آخرين ترفند، تست خون است: تست پادتن يا تست سرم شناسي كه براي مطالعه سوابق بيماري در گذشته و چگونگي توسعه‌ي سلول‌هاي ايمني براي احياي فرد، انجام مي‌شوند. در اين تست بخشي از واكنش ايمني اشخاص به بيماري كشف مي‌شود كه مي‌تواند به‌معني وجود پادتن‌ها باشد. همچنين ممكن است پادتن‌ها از بيماران در برابر ابتلاي مجدد محافظت كنند. ابداع تست دقيق پادتن، با چالش‌هاي زيادي همراه است. براي مثال اين تست بايد سلول‌هاي ايمني را به دقت مطالعه كند و البته ممكن است برخي افراد بدون توسعه‌ي پادتن بهبود پيدا كنند.

متخصصي در حال تست نمونه‌هاي خون براي كوويد ۱۹، هانوي، ويتنام

حتي هنوز مشخص نيست، بيماران مبتلا به كوويد ۱۹ پس از بهبود، باز هم آسيب‌پذير هستند يا خير؛ زيرا هنوز هيچ تست پادتني مطمئني در اين باره انجام نشده است. بريتانيا هم ميليون‌ها تست پادتني را خريداري كرده است كه هيچ فايده‌اي نداشته‌اند.

از تمام اين يافته‌ها مي‌توان يك درس گرفت: نبايد هشدارهاي مختصصان را درباره‌ي آمادگي جهان براي ويروس‌هاي خطرناك و اجتناب‌ناپذير ناديده گرفت. بخشي از اين آماده‌سازي، شامل سيستمي جهاني براي توسعه‌ُ، اثبات و توزيع تست‌ها براي ويروس‌هاي جديد در مدت‌ زماني كوتاه است. حالا بيش از هر موقعي بايد به كاركنان آزمايشگاهي تكيه كرد كه در خط مقدم اين بيماري قرار دارند.