قد تساعد بكتيريا Bacillus subtilis في علاج مبتكر للمبيضات
تعمل هندسة المواد حاليًا في طليعة أبحاث التكنولوجيا الحيوية والطبية. وقد ساهم اكتشاف وتركيب مواد جديدة، بعضها مستوحى من الطبيعة، في تطوير العديد من تطبيقات التكنولوجيا الحيوية والطبية في السنوات الأخيرة. يقوم البروفيسور بباز مزراحي، الصيدلي والكيميائي من مختبر المواد الحيوية في كلية التكنولوجيا الحيوية والهندسة الغذائية في التخنيون، وفريقه بإنتاج مواد جديدة ذات نشاط بيولوجي في مختبرهم. أحدها هو الصمغ الطبي الذي يتكون من البوليمرات (سلاسل طويلة من الجزيئات)، والتي تنقسم إلى وحدات يعرفها الجسم ويعرف كيفية إزالتها. أي أن منتجاتها غير سامة. يمكن استخدام لاصق البوليمر هذا لإغلاق الأعضاء الداخلية، مثل الرئتين والبنكرياس والمعدة، التي تم قطعها جراحيًا ومنعها من تسرب الهواء والسوائل مثل الدم والعصارات الهضمية. وقد تكون هذه الطريقة أكثر فعالية من العلاج الذي يتم إجراؤه في مثل هذه الحالات اليوم (الخياطة، وحقن مادة تمنع التسرب).
يقول البروفيسور مزراحي: "من المفترض أن يكون الغراء الجديد الذي طورناه قويًا مثل خيوط الخياطة ويجعلها زائدة عن الحاجة". يمكنها لصق الأعضاء وإغلاقها في نفس الوقت، وبالتالي منع التسربات، وتوفير الغرز والألم، والمساهمة في نتائج تجميلية أفضل. وهذا الصمغ يمكن أن يلتصق بالأنسجة الرطبة، أي الداخلية، وبعد أن تلتئم، يتحلل ويختفي ولا يترك أي ضرر في الجسم". واليوم يتم اختبار الغراء الجديد على الحيوانات، وسيتم فحص المزيد من الاستخدامات الطبية.
التطور الآخر للباحثين هو رقعة جلدية تحتوي على 100 إبرة صغيرة تحتوي على دواء (لا تزال أيضًا في مراحل البحث). "في المستقبل، نأمل أن يكون من الممكن إعطاؤه للأطفال والمرضى وكبار السن كبديل للحقن وبالتالي وقايةهم من الألم والخوف. هذا هو هدفنا"، يقول البروفيسور مزراحي. "بصفتي صيدليًا، أنا على دراية بمشكلة استخدام الأدوية - فهي لها آثار جانبية وفعاليتها محدودة. لذلك، على سبيل المثال، يمكنهم فقط علاج بعض المسارات التي تؤدي إلى مرض التهابي، وليس جميعها".
بناءً على هذه الرؤية، تم تطوير إحدى أحدث الدراسات التي أجراها البروفيسور مزراحي وفريقه. لقد أرادوا التحقق مما إذا كانت بكتيريا Bacillus subtilis - التي تعيش تحت الأرض، في جذور النباتات، وتتمكن من القضاء على الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات - يمكنها أيضًا العمل داخل الجلد وبالتالي شفاء الفطريات والآفات والجروح. تتقاتل البكتيريا من أجل مصادر الغذاء والأكسجين، وتزدهر وتعيش من خلال آليات مختلفة طورتها. في حرب وجودها، تطلق العصوية الرقيقة العديد من المواد التي تحدث ثقوبًا في أغشية البكتيريا والفطريات. أحد "الأسلحة" الرئيسية التي تستخدمها البكتيريا المهاجمة هو السورفاكتين - وهو مادة خافضة للتوتر السطحي (والتي تؤثر على خصائص الأسطح ووجوهها). ترتبط هذه المادة بالدهون والماء وبالتالي تندمج في أغشية البكتيريا الأخرى، مما يؤدي إلى إضعافها وتثقيبها. وبالتالي، يمكن للبكتيريا المهاجمة أن تحقن الكائنات الحية الدقيقة الأخرى بمواد تقتلها.
وكجزء من الدراسة، ابتكر الباحثون معلقًا يتكون من سلالات نشطة للغاية من البكتيريا المهاجمة، إلى جانب الجلوكوز والمعادن والبوليمر الذي يتسبب في تصلب المعلق مع ارتفاع درجة الحرارة إلى 35 إلى 37 درجة. يقول البروفيسور مزراحي: "إنه معلق بارد يكون عند وضعه سائلاً، بحيث يمكنه اختراق الجلد. وبعد ذلك، عند دخوله إلى الطبقات العميقة من الجلد وبعد التعرض لدرجة حرارة الجسم المرتفعة، يتصلب ويتحول إلى مادة هلامية. وتميل الفطريات مثل "المبيضات" - وهي نوع شائع يسبب التهابات عرضية لدى البشر، عادة في تجويف الفم والجهاز الهضمي والمهبل - إلى ترسيخ نفسها في هذه الطبقات، ونحن مهتمون بإيجاد طريقة مبتكرة للقضاء عليها. وميزة الطريقة الجديدة على الأدوية الموجودة تنبع، من بين أمور أخرى، من أن "المبيضات" ليست مقاومة لهذه البكتيريا، وبالتالي فإن الفائدة في حالة المرضى قد تكون فورية.
وفي الدراسة، التي حصلت على منحة من المؤسسة الوطنية للعلوم، فحص الباحثون أربع مجموعات من الفئران التي تم حقنها بـ"المبيضات" وأصيبت بمرض القلاع؛ تم تقطير إحدى المجموعات (المجموعة التجريبية) بالمعلق الجديد، والمجموعة الثانية أعطيت مرهماً معروفاً ضد "الكانديدا"، والمجموعة الثالثة تم تقطيرها بالمعلق ولكن تم حرمانها من البكتيريا المهاجمة، والمجموعة الرابعة لم يتم علاجها بالمعلق الجديد. الجميع. وقد وجد أن الفئران التي تلقت المعلق شفيت بمعدل أسرع من الفئران التي تلقت المرهم أو بمعدل مماثل لها، وهذا دون آثار جانبية.
حاليًا، يقوم الباحثون بفحص الجل المعلق كعلاج مضاد للجراثيم في الجروح المفتوحة (على سبيل المثال، مرضى السكري) وضد البكتيريا العنيفة التي طورت مقاومة للمضادات الحيوية. بالإضافة إلى ذلك، يخططون لإجراء التلاعب الجيني في البكتيريا لجعلها تفرز مواد إضافية (على سبيل المثال، السموم والأدوية)؛ يقول البروفيسور مزراحي: "نحن مهتمون باستخدامه كحقنة بيولوجية".
الحياة نفسها:
البروفيسور بيز مزراحي، 49 عامًا، متزوج وأب لثلاثة أطفال (16، 14، 9 أعوام)، يسكن في حيفا، يحب التخنيون ("يوصي بدراسة ما تحب وليس بالضرورة ما هو عصري أو يبدو مربحًا")؛ محب للغوص والاستشراق وعلم النبات ("أنا أستمتع حقًا برعاية حديقتي").
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
