Viruses

حقق العلماء في جامعة نورث وسترن انفراجة في مكافحة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية من خلال تصميم فيروسات لتدمير مسببات الأمراض القاتلة من الداخل إلى الخارج، ويتضمن هذا النهج المبتكر تعديل الحمض النووي للعاثيات، وهو نوع من الفيروسات الذي يصيب البكتيريا ويتكاثر داخلها، ويمثل البحث خطوة مهمة نحو تطوير علاجات جديدة للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، مما يوفر الأمل في مواجهة التهديد المتزايد لمقاومة مضادات الميكروبات.

وتركز الدراسة على مفهوم "علاجات العاثيات"، حيث يتم استخدام العاثيات المعدلة كبديل محتمل للمضادات الحيوية، والعاثيات هي فيروسات تصيب البكتيريا، ويعتقد الباحثون أنه يمكن تصميمها لمحاربة السلالات المقاومة للمضادات الحيوية بشكل فعال، ويوفر هذا الطريق من البحث رؤى مهمة في مجال علم الأحياء الذي لم تتم دراسته إلا قليلاً، وهو الأنشطة الداخلية للعاثيات.

وتؤكد الباحثة الرئيسية إيريكا هارتمان، الأستاذة المشاركة في الهندسة المدنية والبيئية بجامعة نورث وسترن، على أهمية تعلم المزيد حول كيفية عمل العاثيات، وغالبًا ما تُعتبر العاثيات "الحدود النهائية لعلم الأحياء الدقيقة"، وكلما زاد فهم الباحثين لآلياتها، أصبح من الممكن تصميم علاجات أكثر فعالية.

وركز الفريق على الزائفة الزنجارية، وهي بكتيريا شديدة المقاومة ومميتة، معروفة بأنها تسبب التهابات المستشفيات وتشكل تهديدًا كبيرًا للأفراد الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة، واستخدم الباحثون تقنية التثقيب الكهربائي، وهي تقنية تتضمن نبضات كهربائية قصيرة وعالية الجهد، لإنشاء ثقوب مؤقتة في الخلية الخارجية للبكتيريا، وقد سمح هذا للحمض النووي المعدل بدخول البكتيريا، ومحاكاة عملية العدوى.

وللتغلب على دفاعات البكتيريا الطبيعية المضادة للفيروسات، استخدم الباحثون البيولوجيا الاصطناعية لتحسين العملية، وكان نجاح هذا التعديل واضحا حيث نجح الحمض النووي العاثي في نقل المعلومات إلى البكتيريا، مما أدى إلى ظهور فيروسات معدية قتلت البكتيريا.

وفي الحالات الناجحة ظهرت بقع داكنة على البكتيريا، مما يدل على انطلاق فيروسات انفجرت من الخلايا وقتلت جميع البكتيريا، كما أدخل الباحثون الحمض النووي من العاثيات الأخرى التي لا يمكنها بشكل طبيعي إصابة سلالة Pseudomonas aeruginosa، مما يدل على تنوع هذا النهج، ولم تستسلم البكتيريا للفيروسات المهندسة فحسب، بل أطلقت أيضًا مليارات العاثيات الإضافية، والتي من المحتمل أن تكون مفيدة لاستهداف أنواع العدوى البكتيرية الأخرى.

وتخطط الباحثة الرئيسية إيريكا هارتمان لمواصلة تعديل الحمض النووي العاثي لتعزيز فعالية العلاجات المحتملة، ويفتح هذا البحث الرائد إمكانيات جديدة في المعركة المستمرة ضد البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، مما يوفر بصيص من الأمل في مواجهة أزمة مقاومة مضادات الميكروبات العالمية.