وفي الدراسة التي نشرت اليوم في المجلة العلمية الموبايل ، أظهر علماء معهد وايزمان للعلوم نهجًا علاجيًا مبتكرًا يحقق "هزيمة مستهدفة" للبكتيريا المعوية غير المرغوب فيها باستخدام سلاح مبتكر ودقيق - الفيروسات التي تهاجم البكتيريا.
تعتبر ملايين البكتيريا الموجودة في أمعائنا ضرورية لصحتنا، لكن البكتيريا الأقل ودية قد تتسلل إلى صفوفها وتساهم في تطور أمراض الأمعاء الالتهابية والعديد من الأمراض الأخرى. اليوم، ليس من الممكن القضاء على البكتيريا الضارة دون الإضرار بالبكتيريا بأكملها، والمعروفة باسم الميكروبيوم، لأن أدوية المضادات الحيوية لا تعرف كيفية التمييز بين البكتيريا الجيدة والسيئة. علاوة على ذلك، فإن استخدام هذه الأدوية ينطوي على آثار جانبية ويساهم في ظهور سلالات بكتيرية مقاومة للمضادات الحيوية. في مجال البحوث نشرت اليوم في المجلة العلمية الموبايل أظهر علماء معهد وايزمان للعلوم نهجًا علاجيًا مبتكرًا يحقق "هزيمة مستهدفة" للبكتيريا المعوية غير المرغوب فيها باستخدام سلاح مبتكر ودقيق - الفيروسات التي تهاجم البكتيريا.
الفيروسات التي تهاجم البكتيريا، والمعروفة أيضًا باسم العاثيات أو العاثيات باختصار، توجد في كل مكان توجد فيه بكتيريا، بما في ذلك الأمعاء البشرية، وهي في الواقع واحدة من أكثر الكائنات الحية شيوعًا على وجه الأرض. بالفعل في أوائل العشرينات من القرن الماضي، عندما تم اكتشافها لأول مرة، جرت محاولات لتسخير العاثيات لمكافحة البكتيريا المسببة للأمراض، ولكن سرعان ما تم التخلي عن هذه الدراسات مع اكتشاف المضادات الحيوية.
يوضح البروفيسور: "هناك آلاف الأنواع من العاثيات في الطبيعة، وكل منها متخصص في مهاجمة عائلة مختلفة من البكتيريا". عيران ألينيف من قسم علم المناعة الجهازية بالمعهد الذي ترأس فريق البحث. "هذه الحقيقة تمهد الطريق لتطوير علاجات" جراحية "تستهدف فقط البكتيريا غير المرغوب فيها. على حد علمنا، فإن النهج العلاجي الذي طورناه هو الأول الذي يعد بالقضاء على البكتيريا المعوية المسببة للأمراض دون الإضرار بجميع مجموعات البكتيريا، أي الميكروبيوم.
تم إجراء البحث بالتعاون مع مختبر البروفيسور د. صفارات روتيم من قسم الوراثة الجزيئية في المعهد، بقيادة الدكتورة سارة فيديريسي والدكتور رافائيل فالديس ماس والدكتور دينيس كوياتكوفسكي من مختبر ألينيف، بالإضافة إلى الدكتور شارون كاردو روسو وباحثين آخرين منبيوميكس" - شركة ناشئة في مرحلة التجارب السريرية لتطوير علاجات طبية تركز على العاثيات، بناءً على أبحاث علماء معهد وايزمان للعلوم، وبترخيص حصري من الشركة "عرف"، ذراع تسويق الملكية الفكرية بالمعهد.
للعثور على العاثيات المناسبة، كان على العلماء أولاً رسم خريطة لسلالات البكتيريا المرتبطة بمرض التهاب الأمعاء. قارن الفريق تكوين البكتيريا المعوية للمتطوعين الأصحاء وتكوينها في المرضى الذين يعانون من مرضي التهاب الأمعاء الأكثر شيوعًا - التهاب القولون التقرحي ومرض كرون. لتحييد آثار مكان الإقامة والمنشأ، تم تضمين المشاركين من فرنسا وألمانيا وإسرائيل والولايات المتحدة في الدراسة. قاد التحليل الدقيق للنتائج باستخدام نموذج كمبيوتر العلماء إلى سلسلة من المشتبه بهم المحتملين - سلالات بكتيرية لم تميز المشاركين الأصحاء، ولكنها ظهرت بكميات كبيرة في المرضى، خاصة خلال فترات تفاقم مرض التهاب الأمعاء. بعض سلالات الكليبسيلا الرئوية (الكلبسيلة الرئوية) وتم التعرف على المشتبه بهم الرئيسيين. تم تأكيد هذه الشكوك عندما تم زرع البكتيريا في الفئران المصابة بالتهابات معوية: فقد تسببت في تفاقم الحالة الالتهابية وزيادة الضرر الذي يلحق بالأنسجة المعوية.
متسلحين بهذه النتائج، يمكن للعلماء الانتقال إلى الخطوة التالية، وهي مسح آلاف العاثيات للعثور على المرشحات التي من شأنها محاربة البكتيريا الضارة بشكل أفضل. تم تحديد حوالي 40 من العاثيات على أنها نشطة بشكل خاص ضد سلالات البكتيريا المشاركة في الالتهابات المعوية، لكن هذه ليست نهاية المهمة: تتمتع البكتيريا بملايين السنين من الخبرة في التعامل مع العاثيات، وهي قادرة على تحييدها بكفاءة عالية. وللتأكد من أن العاثيات ستكون لها اليد العليا، استخدم العلماء أحدث الاكتشافات العلمية حول الأنظمة الدفاعية للبكتيريا وحاولوا العثور على أفضل مزيج من العاثيات - مزيج يمكن أن يتسلل عبر الخطوط الدفاعية للبكتيريا. وفي نهاية المطاف، قاموا بصياغة مزيج من خمس عاثيات تم اختيارها بناءً على ملفها الجيني وخصائصها الهيكلية. ومن خلال العمل معًا، تمكن الخمسة الرائعون من التغلب على سلالات مختلفة من الكلبسيلة الرئوية، بما في ذلك السلالات المقاومة للمضادات الحيوية.
وُجد أن كوكتيل العاثيات فعال ضد سلالات Klebsiella pneumoniae المستخرجة من المرضى في المختبر وفي الفئران المصابة بالتهابات معوية؛ وفي هذه الفئران، أدى الكوكتيل إلى انخفاض علامات الالتهاب وتلف الأنسجة والوفيات. كما كشف نظام مختبري يحاكي الظروف السائدة في الأمعاء البشرية أن العاثيات مستقرة ويمكن أن تعيش داخل الجسم عند إعطائها مع مضادات الحموضة. أدت هذه النتائج المشجعة إلى المرحلة الأولى من التجربة السريرية التي شارك فيها 18 متطوعًا سليمًا. تم اكتشاف في التجربة أن العاثيات لا تسبب آثارًا جانبية كبيرة، وأنها تبقى في الأمعاء لفترة طويلة بل وتتكاثر - وكل هذا دون أن يؤدي إلى تغييرات غير مرغوب فيها في الميكروبيوم..
وطالما وُجد أن كوكتيل العاثيات آمن وفعال أيضًا في الدراسات السريرية مع العديد من المشاركين، فقد يشكل الأساس لتطوير علاجات ليس فقط لأمراض الأمعاء الالتهابية، ولكن أيضًا للمتلازمات الأخرى المتأثرة بالبكتيريا المعوية، بما في ذلك السمنة. مرض السكري وأمراض الدماغ التنكسية وربما حتى السرطان. يقول البروفيسور ألينيف: "رؤيتنا هي تطوير علاجات شخصية لمجموعة واسعة من المشاكل الصحية". "حدد السلالات البكتيرية الضارة لدى كل مريض وقم بتجميع كوكتيل العاثيات الخاص به."
وشارك في الدراسة أيضًا الدكتورة ملي دوري بخش، والدكتورة حاجيت شابيرا، وكلوديا مرسي، وأماندا كيوبس، والدكتورة غاياترا موهاباترا، والدكتورة لارا كيرن، والدكتور دونبينج زينج، والدكتور صموئيل فيليب نوبس، والدكتور يوتام سويز من معمل البروفيسور ألينيف؛ والدكتورة نيسا كولين من المركز الألماني لأبحاث السرطان (DKFZ) في هايدلبرغ، ألمانيا؛ إيال وينستوك، د. يوليا ماتيوهين، د. يائيل زيلبربيرغ، د. إيدو فاينر، إفرات كابارا، نوعى بن يشي، دانا إنبار، د. شافا بن دافيد، د. جوليان نيسنباوم، د. نيغا كوبلسمان، د. عيديت كاريو، تال كوهين، يائيل فريدمان جيفن، د. ليئور سالزبوخ، د. أرييل كوهين، د. أورنيا رابو، د. عينبار غالي شيش، د. ميريام غولامبو، د. فارد ليف، د. نعومي زاك، د. سيليجا بوتجونتا ود. ميرف باسان من شركة "بيوميكس"؛ والدكتور كوجي أطراشي، والدكتور موناهيرو فورويتشي، والبروفيسور كينيا هوندا من كلية الطب بجامعة كيو في طوكيو؛ الدكتور أكيهيكو أوكا والدكتور بو ليو والبروفيسور ر. بلفور سارتور من جامعة نورث كارولينا؛ د. مورين بيبلمان والبروفيسور نيتسان ماهارشاك من كلية الطب ساكلر في جامعة تل أبيب؛ الدكتور نوعا ستيتنر والبروفيسور ألون هيرملين من قسم الموارد البيطرية في معهد وايزمان للعلوم؛ البروفيسور هاري سوكول من جامعة السوربون؛ البروفيسور فولفغانغ ليب، والدكتورة كورينا بانغ والبروفيسور أندريه فرانكي من جامعة كريستيان ألبريشت في كيل بألمانيا، والبروفيسور كريستوف شرام من المركز الطبي بجامعة هامبورغ إيبندورف.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
