علماء يصممون فيروسات لتدمير مسببات الأمراض القاتلة
تاريخ النشر: 5th, February 2024 GMT
نجح باحثون من جامعة نورث وسترن في دفع أحد مسببات الأمراض القاتلة إلى تدمير نفسه من الداخل إلى الخارج.
وفي دراسة جديدة، قام الباحثون بتعديل الحمض النووي من العاثيات، وهو نوع من الفيروسات يصيب البكتيريا ويتكاثر بداخلها.
إقرأ المزيد
وبعد ذلك، قام فريق البحث بوضع الحمض النووي داخل الزائفة الزنجارية (P.
وبناء على الاهتمام المتزايد بـ "علاجات العاثيات"، يمثل العمل التجريبي خطوة حاسمة نحو تصميم الفيروسات كعلاجات جديدة لقتل البكتيريا المقاومة لمضادات الحيوية. ويكشف أيضا عن معلومات حيوية حول الأنشطة الداخلية للعاثيات، وهي منطقة لم تتم دراستها كثيرا في علم الأحياء.
وقالت 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 أحيانا باسم الوباء الصامت. إن أعداد الإصابات والوفيات الناجمة عن العدوى تتزايد في جميع أنحاء العالم. إنها مشكلة ضخمة. لقد ظهر العلاج بالعاثيات كبديل غير مستغل لاعتمادنا على استخدام مضادات الميكروبات. ولكن، من نواح كثيرة، العاثيات هي الحدود النهائية لعلم الأحياء الدقيقة".
وتابعت: "كلما تمكنا من معرفة المزيد عن كيفية عمل العاثيات، زاد احتمال أن نتمكن من هندسة علاجات أكثر فعالية".
إقرأ المزيدويرتبط ارتفاع مقاومة مضادات الميكروبات بزيادة استخدام مضادات الميكروبات، ما يشكل تهديدا عاجلا ومتزايدا لسكان العالم، وهو ما يدفع إلى البحث عن بدائل لمضادات الحيوية التي تفقد فعاليتها باستمرار. في السنوات الأخيرة، بدأ الباحثون في استكشاف علاجات العاثيات. ولكن على الرغم من وجود مليارات العاثيات، فإن الباحثين لا يعرفون سوى القليل عنها.
وركزت هارتمان على الزائفة الزنجارية (P. aeruginosa)، وهي إحدى مسببات الأمراض الخمسة الأكثر فتكا بالبشر.
وتعد الزائفة الزنجارية خطيرة بشكل خاص بالنسبة للذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة، وهي سبب رئيسي لعدوى المستشفيات، وغالبا ما تصيب المرضى الذين يعانون من الحروق أو جروح العمليات وكذلك 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. ولكن 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.
إقرأ المزيدوأوضحت هارتمان: "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 أيضا بإخراج مليارات العاثيات الإضافية. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه العاثيات لقتل البكتيريا الأخرى، مثل تلك المسببة للعدوى.
وتخطط هارتمان لمواصلة تعديل الحمض النووي العاثي لتحسين العلاجات المحتملة.
نُشرت الدراسة في مجلة Microbiology Spectrum.
المصدر: phys.org
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: أخبار الصحة الصحة العامة امراض دراسات علمية فيروسات مضاد حيوي معلومات عامة معلومات علمية مضادات المیکروبات الحمض النووی
إقرأ أيضاً:
علماء يشككون في وجود ماء جار على المريخ
أثارت دراسة جديدة شكوكا حول أحد أكثر الأدلة إثارة على إمكانية وجود ماء سائل على سطح المريخ في الوقت الحاضر. فعلى مدى سنوات، رصد العلماء خطوطا غريبة تمتد على جوانب المنحدرات وجدران الفوَّهات على سطح المريخ.
فسّر بعض الباحثين هذه الخطوط على أنها آثار لتدفقات سائلة، مما يثير احتمال وجود بيئات صالحة للحياة حاليا على الكوكب الأحمر.
لكن الدراسة الجديدة التي نشرت يوم الاثنين 19 مايو/أيار في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز"، اعتمدت على تقنيات التعلم الآلي لإنشاء وتحليل قاعدة بيانات ضخمة من هذه الميزات الجيولوجية، وأشارت إلى تفسيرٍ مختلف تماما: عمليات جافة ناتجة عن نشاط الرياح والغبار.
يقول الباحث المشارك في الدراسة "أدوماس فالانتيناس" -الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة براون- في تصريحات لـ"الجزيرة.نت": "يركز جزء كبير من أبحاث المريخ على فهم العمليات الجارية حاليا على سطحه، بما في ذلك احتمال وجود ماء سائل"
ويضيف "لقد قمنا بمراجعة هذه العمليات، لكننا لم نجد أي دليل على وجود ماء. نموذجنا يرجح أن تكون العمليات الجافة هي المسؤولة عن نشأتها".
رُصدت هذه الخطوط الغريبة لأول مرة في صور أرسلتها بعثة "فايكنج" التابعة لوكالة ناسا في سبعينيات القرن الماضي. وتتميز هذه الظواهر بأنها أكثر ظلمة من التضاريس المحيطة، وتمتد على المنحدرات لمئات الأمتار.
إعلانيدوم بعض هذه الخطوط لسنوات أو عقود، بينما يظهر البعض الآخر لفترات أقصر. النوع الأقصر عمرا منها، والذي يعرف باسم الخطوط المنحدرة المتكررة، يميل إلى الظهور في نفس المواقع خلال الفترات الأكثر دفئا من السنة المرّيخية.
ظل أصل هذه الخطوط موضع جدل بين علماء الكواكب، فالمريخ الحديث يعد كوكبا جافا بدرجة كبيرة، ونادرا ما تتجاوز درجات الحرارة فيه نقطة التجمد.
ومع ذلك، يرى باحثون أن كميات ضئيلة من الماء التي قد تكون ناتجة عن جليد مدفون، أو خزانات مياه جوفية، أو حتى رطوبة غير عادية في الغلاف الجوي، يمكن أن تمتزج بكمية كافية من الأملاح لتشكل تدفقا مائيا على السطح المتجمد. وإذا صح هذا التفسير، فإن هذه الخطوط قد تشير إلى جيوب نادرة صالحة للحياة على كوكب صحراوي.
لكن باحثين آخرين ظلوا يشككون في هذا التفسير، ويفترضون أن هذه الخطوط ناتجة عن عمليات جافة مثل الانهيارات الصخرية أو هبوب الرياح، وأنها تبدو سائلة فقط في الصور الملتقطة من المدار.
الصورة الكاملةيوضح "فالانتيناس" أن الفريق استخدم خوارزمية تعلم آلي لتصنيف أكبر عدد ممكن من الخطوط المنحدرة. وبعد تدريب الخوارزمية على مشاهدات مؤكدة، تم تطبيقها على أكثر من 86 ألف صورة فضائية عالية الدقة، أسفرت هذه الخطوة عن خريطة مرّيخية عالمية هي الأولى من نوعها تضم أكثر من 500 ألف ميزة من هذه الخطوط.
"بمجرد أن حصلنا على هذه الخريطة، بدأنا بمقارنتها مع قواعد بيانات أخرى تتعلق بدرجات الحرارة، وسرعة الرياح، والرطوبة، ونشاط الانهيارات الصخرية، وغيرها من العوامل. وبذلك تمكنا من البحث عن علاقات إحصائية بين مئات الآلاف من الحالات لفهم ظروف تشكل هذه الظواهر" كما أوضح الباحث المشارك في الدراسة.
وأظهرت التحليلات الجيو-إحصائية أن هذه الخطوط لا ترتبط عادة بعوامل تشير إلى أصل مائي أو جليدي، مثل اتجاه ميل معين، أو تذبذبات حادة في درجات الحرارة، أو مستويات رطوبة عالية. في المقابل، وجد أنها تظهر غالبا في المناطق التي تتسم بسرعة رياح أعلى من المتوسط وتراكم كبير للغبار، مما يدعم فرضية الأصل الجاف.
إعلانخلص الباحثون إلى أن الخطوط غالبا ما تتشكل عند انزلاق طبقات من الغبار الناعم من منحدرات شديدة الانحدار، وقد تختلف المحفزات من حالة إلى أخرى. فالخطوط الطويلة شائعة بالقرب من الفوَّهات الناتجة عن اصطدامات حديثة، حيث قد تتسبب الصدمات في زعزعة الغبار السطحي. أما الخطوط القصيرة المتكررة، فغالبا ما تظهر في مناطق تنشط فيها الدوامات الترابية أو الانهيارات الصخرية.
أسعار الأسماك والجمبري اليوم السبت 31 مايو 2025.. البوري بـ 200 جنيه