د احمد عرفان يكتب: دور اختبارات البيولوجيا الجزيئية فى خدمة قطاعات الانتاج الحيوانى و البحث العلمى

باحث أول – رئيس وحدة البيوتكنولوجى بالمعمل المرجعى للرقابة البيطرية على الإنتاج الداجنى- معهد بحوث الصحة الحيوانية

مقدمة:

يمثل التشخيص بالمعامل البيولوجية الركيزه الأساسية فى الكشف عن مسببات الأمراض الأدمية والحيوانية والنباتية،  وتتعدد طرق وانواع الاختبارات المعملية نظريا وعمليا حسب الهدف منها وقدرتها على خدمة عدة قطاعات. وتأتى اختبارات البيولوجيا الجزيئية على رأس الأختبارات المعملية والتي تخدم عدة قطاعات حياتية وانتاجية، ومن اكثر اختبارات البيولوجيا الجزيئية شيوعا وانتشارا وكفاءه اختبار تفاعل انزيم البلمرة المتسلسل (Polymerase chain reaction- PCR).

والذى بدوره يكشف عن الحامض النووى بنوعيه (DNA& RNA)، وقد تطور هذا الاختبار بشكل ملحوظ  فى السنوات العشر الاخيرة لينتقل الي الكشف الكمى عن الحامض النووى بما يعرف باختبار (تفاعل انزيم البلمرة المتسلسل الكمى الوقتي (Quantitative Real time PCR).

وتتميز اختبارات ال PCR عن باقى الاختبارات التقليدية بالعديد من المميزات ومن اهمها:-

• دقة وكفاءه النتائج وامكانية تكرارها.
• سرعة اتمام الاختبارات لتصل الى ساعة واحدة من وقت استلام العينات.
• حساسية الاختبار وتلافيه لمشاكل النقل السىء او تلف العينات، بحيث تصل حساسية الاختبار الي امكانية الكشف عن نسخة واحدة من الحامض النووى.
• ومع تعدد الشركات الدولية المنتجة للمشخصات والاجهزة فقد شهدت تكنولوجيا ال PCR انخفاضا شديدا فى أسعار الاختبار عن السنوات الماضية.
• إمكانية الكشف عن اعداد مهوله من العينات فى اوقات قياسية.
• تخصصية الاختبار وقلة التفاعلات البينية.
• امكانية الكشف الكمى وتحديد أعداد نسخ الحامض النووى بكل سهولة.

وتقوم وحدة البيوتكنولوجي بالمعمل المرجعى للرقابة البيطرية على الانتاج الداجنى التابع لمعهد بحوث الصحة الحيوانية بتطبيق إختبارات ال PCR و Real time PCR منذ مايقرب من خمسة عشر عاما حيث تتوفر الخدمات لقطاعات الانتاج الحيوانى وكذلك فى مجالات البحث العلمى وأهمها:

• تشخيص أمراض الدوجن بالمزارع

حيث تقوم الوحدة بالفحص الروتينى للعينات الواردة من مزارع الدواجن للكشف عن فيروس انفلوانزا الطيور قبل الذبح والبيع فى الاسواق.

كما تقوم الوحدة بفحص عينات مزارع الدواجن للتشخيص والمشاركة فى الوصول لمسببات الأمراض الحقلية فى المزارع مثل الأمراض التنفسية ومسببات إنخفاض انتاج البيض واللحم و الاورام السرطانية وامراض نقص المناعة.

• فحص مدخلات صناعة الدواجن

واهمها الكتاكتيت عمر يوم سواء المفرخة محليا او المستوردة من بعض الدول وذلك للكشف عن بعض الامراض التي تنتقل من الامهات والجدود مثل انفلوانزا الطيور- الميكوبلازما- الليكوزيس والسالمونيلا.

كما تقوم الوحدة بفحص الأعلاف واضافاتها للتأكد من سلامتها وعدم تلوثها بمسببات الامراض.

• فحص منتجات الدواجن

مثل البيض والدجاج المجمد ومصنعات الدواجن للكشف عن بعض مسببات الامراض التى تنتقل عن طريق الطعام مثل أنفلوانزا الطيور- السالمونيلا والايكولاي.

• الكشف عن الكائنات المحوره وراثيا GMOs

وذلك عن طريق الكشف عن بعض الجينات المعدلة transgenes والتي يتم ادراجها في النباتات لتلافي الافات المختلفة.  و دوليا، تتجنب المنظمات الصحية تداول وتناول الاغذية التي تحتوي على تلك الجينات ويقوم المعمل بفحص الاغذية واثبات خلوها من GMOs.

• تحديد الجنس فى الطيور Bird sexing

والتي لها اهمية كبيرة لدى مربى طيور الزينة فى الفصائل المختلفة مثل (الببغاوات – العاصفير- البادجى- وحمام السبق-….. ) وغيرها. وذلك عن طريق الكشف عن كروموسومات الجنس فى عينات( الريش و الدم) نظرا لصعوبة اجراء ذلك بالكشف الظاهرى.

• تجهيز الفيروسات والبكتيريا المرجعية ( Viral & bacterial seeds)

وذلك لاستخدامها فى انتاج اللقاحات البكتيرية والفيروسية المختلفة حيث يتم تسليمها للمعاهد الحكومية المختصة بانتاج لقاحات الدواجن وبيعها لشركات انتاج اللقاحات الخاصة, وتشارك الوحدة فى تجهيز الseeds والتاكد من خلوها من اي ملوثات بيولوجية.

• تقييم كفاءه برامج التحصين

وذلك باستخدام QRT-PCR (تفاعل انزيم البلمرة المتسلسل الكمى)

حيث تقوم الوحدة بفحص عينات المسحات والانسجة لتقييم كفاءه برامج التحصين وقياس عدد نسخ الحامض النووي للفيروسات البكتيريا المختلفة ومقارنتها بالطيور الغير محصنة.

• الكشف عن غش اللحوم (Meat adulteration)

و ذلك من خلال الكشف عن جينات لحوم الخنازير و الفصيلة الخيلية، كما يتم الكشف عن جينات الحيوانات المختلفة مثل الدواجن و الابقار و الضأن و الاسماك لضمان عدم تلوث خطوط الانتاج.

ونظرا لتطور مجالات البحث العلمى فى مصر وافتتاح العديد من الجامعات الجديدة والمشاركة الفاعالة للبحث العلمى فى حل مشاكل الاقتصاد المصرى واهمها القطاعات الصحية، تقوم وحدة البيوتكنولوجى باجراء الفحوصات للباحثين وطلبة البحث العلمى فى شتى القطاعات العلمية البحثية و الأكاديمية (فى تخصصات الطب البشرى و البيطرى و الصيدلة و العلوم و الزراعة و طب الاسنان و الاثار). من خلال الدعم الفني والاستشارى واجراء التجارب العلمية والفحوصات المختلفة ومن أهمها ما يلى:-

1-الكشف عن الميكروبات المختلفة فى العينات المختلفة للامراض الحيوانية والامراض المشتركة.

2- تعريف البكتيريا والفطريات والطفيليات عن طريق اختبار DNA sequening .

3- التفرقة بين البكتيريا الحية والميتة ( viable but non culturable-VBNC ) في عينات الاغذية باختبار Propidium iodide staining .

4- الكشف عن جينات الضراوة والسموم وجينات المقاومة للمضادات الحيوية ومقاومة المطهرات والفطريات.

5-القياس الكمي للتعبيرات الجينية ( Gene expression quantitation).

وقد أحدث هذا الاختبار نقلة نوعية لاهمية تطبيقات اختبار ال real-time PCR لما له من جانب تجريبى وتطبيقي قوى ومن اهم الامثلة لتطبيقات القياس الكمى للتعبيرات الجينية مايلى:-

• قياس جينات النمو والخصوبة وذلك للوقوف على كفاءة اضافات الاعلاف وبعض الادوية المحفزة للنمو والخصوبة.

• فاعلية بعض الادوية والاعشاب الطبية وذلك من خلال دراسة تاثيرها على تقليل تعبير جينات الضراوة للميكروبات او من خلال تاثيرها على الهرمونات ووظائف الجسم الحيوية.

• جينات الاورام

وهي تمثل صيحة كبيرة فى دراسة كفاءة مضادات الاورام او دراسة الظروف والمؤثرات البيئية التي تؤدى الى حدوث اورام سرطانية.

• جينات المناعة

وذلك لدراسة كفاءة التحصينات او رافعات المناعة ودراسة تأثير الامراض المختلفة من خلال تعبير جينات محركات الخلايا cytokines.

6- كما يقوم المعمل باجراء اختبارات بحثية للكشف عن علاقة العترات البكتيرية والفيروسية ومعرفة مصادر انتشارها مثل اختبارات RFLP, ERIC and RAPD و Plasmid profile.

واخيرا يقوم المعمل بتحديث قائمة الاختبارات دوريا لزيادة مدى الاستفادة للقطاعات الانتاجية والبحثية كما يقوم باجراء تخفيضات كبيرة على تكلفة الفحص وذلك لدعم الباحثين والطلبة والمنتجين.