علماء يصممون فيروسات لتدمير مسببات الأمراض القاتلة

تشرين:
نجح باحثون من جامعة نورث ويسترن الأميركية في دفع أحد مسببات الأمراض القاتلة إلى تدمير نفسه من الداخل إلى الخارج.
وفي دراسة جديدة، نُشرت في مجلة “Microbiology Spectrum” قام الباحثون بتعديل الحمض النووي من العاثيات، وهو نوع من الفيروسات يصيب البكتيريا ويتكاثر بداخلها.
وبعد ذلك، قام فريق البحث بوضع الحمض النووي داخل الزائفة الزنجارية «P. aeruginosa»، وهي بكتيريا قاتلة شديدة المقاومة لمضادات الحيوية، وبمجرد دخوله إلى البكتيريا تجاوز الحمض النووي آليات دفاع العامل الممرض ليتجمع في الفيريونات «الفيروسات المعدية»، التي تقطع خلية البكتيريا لقتلها.
وبناء على الاهتمام المتزايد بـ«علاجات العاثيات»، يمثل العمل التجريبي خطوة حاسمة نحو تصميم الفيروسات كعلاجات جديدة لقتل البكتيريا المقاومة لمضادات الحيوية، ويكشف أيضاً عن معلومات حيوية حول الأنشطة الداخلية للعاثيات، وهي منطقة لم تتم دراستها كثيراً في علم الأحياء.
من جانبها قالت إيريكا هارتمان، عالمة الأحياء الدقيقة الداخلية، وهي أستاذة مشاركة في الهندسة المدنية والبيئية في كلية ماكورميك للهندسة في جامعة نورث ويسترن وعضو في مركز البيولوجيا الاصطناعية، والتي قادت الدراسة: يشار إلى مقاومة مضادات الميكروبات أحياناً باسم الوباء الصامت، لأن أعداد الإصابات والوفيات الناجمة عن العدوى تتزايد في كل أنحاء العالم.. إنها مشكلة ضخمة.. لقد ظهر العلاج بالعاثيات كبديل غير مستغل لاعتمادنا على استخدام مضادات الميكروبات، لكن من نواح كثيرة، العاثيات هي الحدود النهائية لعلم الأحياء الدقيقة.
وتابعت هارتمان: كلما تمكّنا من معرفة المزيد عن كيفية عمل العاثيات، زاد احتمال أن نتمكن من هندسة علاجات أكثر فاعلية.
وركزت هارتمان على الزائفة الزنجارية «P. aeruginosa»، وهي أحد مسببات الأمراض الخمسة الأكثر فتكاً بالبشر.
وتعد الزائفة الزنجارية خطرة بشكل خاص بالنسبة للذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة، وهي سبب رئيسي لعدوى المستشفيات، وغالباً ما تصيب المرضى الذين يعانون من الحروق أو جروح العمليات وكذلك تصيب الرئتين لدى المصابين بالتليف الكيسي.
وفي الدراسة الجديدة، بدأت هارتمان وفريقها باستخدام بكتيريا الزائفة الزنجارية وتنقية الحمض النووي من عدة عاثيات، وبعد ذلك استخدموا تقنية التثقيب الكهربائي «Electroporation» – وهي تقنية توفر نبضات كهربائية قصيرة وعالية الجهد – لإحداث ثقوب مؤقتة في الخلية الخارجية للبكتيريا، ومن خلال هذه الثقوب يدخل الحمض النووي للعاثية إلى البكتيريا لتقليد عملية العدوى.
وفي بعض الحالات، تتعرف البكتيريا على الحمض النووي كجسم غريب وتقوم بتمزيق الحمض النووي لحماية نفسها، لكن بعد استخدام البيولوجيا الاصطناعية لتحسين العملية، تمكن فريق هارتمان من تدمير آليات الدفاع عن النفس المضادة للفيروسات لدى البكتيريا، وفي هذه الحالات نجح الحمض النووي في نقل المعلومات إلى الخلية، ما أدى إلى ظهور فيروسات تقتل البكتيريا.
وأوضحت هارتمان أنه في الحالات التي نجحنا فيها يمكنك رؤية بقع داكنة على البكتيريا.. وهذا هو المكان الذي تنفجر فيه الفيروسات من الخلايا وتقتل كل البكتيريا.
وبعد هذا النجاح، قام فريق هارتمان بإدخال الحمض النووي من عاثيتين أخريين غير قادرتين بشكل طبيعي على إصابة سلالة الزائفة الزنجارية.. ومرة أخرى نجحت العملية.
ولم تقتل العاثيات البكتيريا فحسب، بل قامت البكتيريا أيضاً بإخراج مليارات العاثيات الإضافية، ويمكن بعد ذلك استخدام هذه العاثيات لقتل البكتيريا الأخرى، مثل تلك المسببة للعدوى.