العلاقة بين الوراثة والبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

تعطل استراتيجية الاختلال الوراثي بشكل فعال، من تطور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية مثل E. coli، مما يعطي للعلماء نقطة مهمة في المعركة المستمرة ضد الجراثيم المميتة .

الاختلال الوراثي ومقاومة المضاد الحيوي

تعطل استراتيجية الاختلال الوراثي التي طورها الباحثون في

جامعة كولورادو

بولدر، بشكل فعال من تطور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية مثل E. coli، مما يعطي للعلماء نقطة مهمة في المعركة المستمرة ضد الجراثيم المميتة، إن هذه العوامل الممرضة المقاومة للأدوية المتعددة – والتي تتكيف مع المضادات الحيوية الحالية أسرع من تلك الجديدة – يمكن أن تصيب ما يقرب من 2 مليون شخص، وتسبب ما لا يقل عن 23000 حالة وفاة سنويا في الولايات المتحدة، وفقا لبيانات من مراكز السيطرة على الأمراض .

وفي محاولة لتطوير حل مستدام طويل الأمد، قام الباحثون في جامعة كولورادو بولدر، بإنشاء نهج التحكم في تأقلم الكائنات العضوية ( CHAOS )، والذي يستخدم تقنيات تحرير CRISPR DNA لتعديل تعبيرات جينية متعددة داخل خلايا البكتيريا، مما يؤدي إلى تقويض العمليات الممرضة المركزية و إحباط قدرتها على تطوير الدفاعات، وقال بيتر أوتوبال، المؤلف الرئيسي للدراسة وباحث الدكتوراة في قسم الكيمياء والبيولوجي في جامعة كاليفورنيا في بولدر : ” لدينا الآن طريقة لخفض المسارات التطورية لبعض من أكثر الحشرات شرا، وربما تمنع البق المستقبلي من الظهور على الإطلاق ” .

جينات تقتل البكتيريا

إن بحث CHAOS هو ذروة العمل الذي بدأ في عام 2013، عندما بدأ أوتوبال وزملاؤه في البحث عن الجينات التي يمكن أن تعمل كمحول خلوي لقتل E. coli، عندما قام العلماء بإدخال جين واحد في كل مرة، يمكن للبكتيريا التكيف والبقاء، لكن عندما قاموا بتغيير جيني أو أكثر في وقت واحد، أصبحت الخلية أضعف، وقال أوتوبال : ” رأينا انه عندما عدنا تعابير متعددة للجينات في نفس الوقت، حتى الجينات التي تساعد البكتيريا على البقاء على قيد الحياة على ما يبدو، انخفضت لياقة البكتيريا بشكل كبير “، وتستفيد طريقة CHAOS من هذا التأثير، حيث تقوم بسحب العديد من العتلات الجينية من أجل بناء الإجهاد على الخلية البكتيرية، وفي النهاية تؤدي إلى فشل متتالي، مما يجعل البقة أكثر عرضة للمعالجة الحالية، ولا تغير هذه التقنية الحمض النووي نفسه، فقط تعبير الجينات الفردية، وتشبه الطريقة التي يتم بها جعل الرسالة المشفرة عديمة الفائدة بدون فك التشفير الصحيح .

وقال انوشري تشاترجي كبير مؤلفي الدراسة وأستاذ مساعد في معهد تشارلستون للثقافة : ” يمكنك التفكير في الأمر من خلال سلسلة من المضايقات المتصاعدة للخلية مما يؤدي في النهاية إلى إضعافها، وتوفر هذه الطريقة إمكانات هائلة لإنشاء أساليب اندماجية أكثر فاعلية “، وعلى الرغم من أن E. coli لديها ما يقرب من 4000 جينة فردية، يبدو أن التتابع الدقيق لتعديل الجينات له أهمية أقل من العدد الهائل من الجينات التي تعطلت، بحسب أوتوبال، ومع ذلك، يخطط الباحثون لمواصلة تحسين طريقة CHAOS للبحث عن الاضطرابات الأكثر كفاءة .

تقنية جديدة للقضاء على E.coli

تم توضيح النتائج اليوم في دورية Nature Communications Biology، ويمكنها فتح طرق بحث جديدة حول كيفية الحد من مقاومة المضادات الحيوية على أفضل وجه، وقال تشاترجي : ” الأمراض شديدة الديناميكية لذا نحتاج إلى تصميم علاجات أكثر ذكاء يمكنها التحكم في معدلات التكيف السريعة، والتأكيد في مختبرنا يوضح فعالية هذه الطرق ثم إيجاد طرق لترجمة التكنولوجيا إلى الإعدادات السريرية الحديثة “، وقال أوتوبال : ” في الماضي لم يعتبر أحد حقا أنه قد يكون من الممكن إبطاء التطور، ولكن مثل أي شيء آخر، فإن التطور لديه قواعد وبدأنا نتعلم كيفية استخدامها لصالحنا ” .

اقراء ايظا :

طرق مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية