الحائز على جائزة نوبل الذي حدد النسخ العكسي، وصاغ "تصنيف بالتيمور" ووضع أسس علم الفيروسات الحديث، وتفاعل البوليميراز المتسلسل، والأدوية المضادة للفيروسات
بقلم جوناثان بيركهايم، موقع معهد ديفيدسون، الذراع التعليمي لمعهد وايزمان للعلوم
سوف يظل العديد من أعظم العلماء في التاريخ في الذاكرة إلى الأبد لكسرهم النماذج التقليدية: كوبرنيكوس وسوف نتذكره باعتباره الذي وضع الشمس في المركز، ووضع الأرض في مكانها المتواضع؛ داروين - بصفته أحد الذين طوروا فكرة تطور الأنواع من خلال الانتقاء الطبيعي؛ كان الكاهن جريجور مندل اقترح قوانين للوراثة تتعارض مع علم الأحياء المعروف آنذاك. ويمكننا أن نضيف إلى هذه القوانين: أينشتاين, نيلز بور, ماري كوري, آلان تورينج وآخرون. كان بيننا عالمٌ آخر من هذا النوع حتى أسابيع قليلة مضت، وهو عالم الأحياء الأمريكي اليهودي ديفيد بالتيمور، الذي دحض المعتقدات السائدة في علم الأحياء، وأحدث ثورةً في عالم علم الفيروسات، بأكثر من طريقة - ولم تستطع علوم الحياة التراجع بعد نشر اكتشافاته. بالتيمور، صهره. جائزة نوبل في الطب توفي في عام 1975 عن عمر يناهز 87 عامًا في ماساتشوستس.
وُلِد بالتيمور في 7 مارس 1938 في مانهاتن، وهو ابن جيرترود، عالمة نفس، وريتشارد، عامل ملابس. نشأ والده في منزل تقليدي، ولذلك، ورغم أن والدته كانت ملحدة بشدة، فقد كان يرتاد الكنيس اليهودي حتى حفل بلوغه. في شبابه، انتقل مع عائلته إلى جريت نيك، إحدى ضواحي مدينة نيويورك، حيث التحق بالمدرسة الثانوية. دفعه اهتمامه المبكر بعلم الأحياء إلى قضاء أحد فصول الصيف في مختبرات جاكسون، وهي معهد خاص في ولاية مين. وهناك التقى أيضًا بطالب يهودي متحمس في المدرسة الثانوية يُدعى هوارد تامين (تمين)، وسوف تتقاطع مسارات الاثنين مرة أخرى على نحو كبير.
حصل بالتيمور على درجة البكالوريوس في علم الأحياء من كلية سوارثمور، التي لم تكن المؤسسة الأعرق أو الأشهر آنذاك، ولكنها كانت ولا تزال ملاذًا دافئًا للطلاب اليهود، على الأقل وفقًا للبعض. لكن هذه الكلية الخاصة خرّجت خمسة من بين صفوفها حائزين على جائزة نوبل على مر السنين، وكان بالتيمور نفسه أحدهم. أكمل دراسته عام ١٩٦٠، وفي ذلك الوقت التقى أيضًا بباحثين شابين نشيطين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وهما أيضًا يهوديان بالطبع. سلفادور لوريا لوريا وسايروس ليفينثال.
تعرّف على باحثين شباب نشيطين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ديفيد بالتيمور (يمين)، وسلفادور لوريا (يسار)، ونانسي هوبكنز، في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام ١٩٧٣ | المصدر: المكتبة الوطنية الأمريكية للطب، بإذن من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. متحف
التقدم إلى الوراء
كما هو الحال مع أعضاء هيئة التدريس الشباب اليوم، تولى لوريا وليفينتل مهمة "الاستكشاف": تحديد الطلاب المتميزين ذوي الإمكانات البحثية، والذين يمكنهم الالتحاق بدراسات الدراسات العليا في هذه المؤسسة المرموقة. حددا هدف بحثهما في بالتيمور، ودعواه إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وبالفعل، سرعان ما وجد نفسه طالب دكتوراه، ولكن ليس في المعهد، بل في مختبر البروفيسور ريتشارد فرانكلين في جامعة روكفلر. تناول بحثه هناك فيروسات الحيوانات.
وفي عام 1965، انضم بناء على توصية من زميله، ريناتو دولبيكو انضم دولبيكو إلى معهد سالك في سان دييغو، الذي أسسه قبل بضع سنوات جونا سالك، مطوّر لقاح شلل الأطفال. وبعد بضع سنوات، تزوج أليس هوانغ، عالمة فيروسات صينية المولد، وعملت أيضًا في معهد سالك. ورُزقا بابنة واحدة.
في سنواته الأولى كباحث مستقل، درس بالتيمور فيروسات تقليدية إلى حد ما، بما في ذلك شلل الأطفال. في مرحلة ما، أصبح مهتمًا بالفيروسات المرتبطة بنشوء الأمراض السرطانية، وخاصةً في الطيور. تُسمى هذه الفيروسات الآن "فيروسات الأورام". أدرك بالتيمور، برفقة صديقه الشاب هوارد تامين، أنهما يواجهان نوعًا مختلفًا من الفيروسات، مختلفًا تمامًا عن الفيروسات المعروفة. جميع الفيروسات المعروفة آنذاك تتكاثر بطريقة كانت معروفة آنذاك (وأحيانًا تُسمى خطأً "المثال المركزي لعلم الأحياء الجزيئيوفقًا لهذه النظرية، في عالم الأحياء - بما في ذلك الفيروسات، وإن لم تكن حية بالمعنى التقليدي للكلمة - تُنتج جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول كنسخة من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) في نواة الخلية. يعمل الحمض النووي الريبوزي الرسول بعد ذلك كتعليمات لبناء البروتينات. ومع ذلك، أظهرت جميع الأدلة المستمدة من فيروسات الطيور اتجاهًا معاكسًا، وهو أمرٌ لا يُصدق: فقد خُلقت جزيئات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) وفقًا لقالبٍ يمليه الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (RNA). وقد أُطلق على هذه العملية المذهلة اسم "النسخ العكسي".
وخلص بالتيمور وتامين، إلى جانب فريق بقيادة ريناتو دولبيكو، إلى أن عملية النسخ العكسي يتم التحكم فيها بواسطة إنزيم أطلقوا عليه اسم "النسخ العكسي".
اكتشف فيروسات تُنتج الحمض النووي من قالب الحمض النووي الريبوزي. ديفيد بالتيمور | الصورة: المعاهد الوطنية للصحة، عبر ويكيميديا كومنز
عوالم جديدة
لم يُذهل اكتشاف الإنزيم والعملية برمتها مجتمع علماء الوراثة وعلماء الأحياء الجزيئية فحسب، بل تطلب أيضًا نقلة نوعية. وقد تولت بالتيمور هذه المهمة أيضًا، إذ قسّم عالم الفيروسات بأكمله إلى ست فئات (لاحقًا سبع فئات)، تختلف كل منها في جينومها وعمليات التكاثر التي تحكمها. ولا يزال هذا التقسيم يُسمى "تصنيف بالتيمور"(تصنيف بالتيمور)، والفيروسات التي درسها بالتيمور وتامين تم تسميتها"الفيروسات القهقريةعلى مر السنين، تم اختراع أدوية للأمراض الفيروسية تعتمد على إنزيم النسخ العكسي، والذي يعتمد على تثبيط تكاثر الفيروسات عن طريق تثبيط عمل هذا الإنزيم. علاوة على ذلك، وُجد أن له تطبيقات فيجهاز تفاعل البوليميراز المتسلسل، حيث يسمح بتحويل الحمض النووي الريبوزي الفيروسي إلى الحمض النووي، والذي بدوره يتم تكراره بشكل متكرر حتى يتم الحصول على مستوى يسمح بتحديد وتحديد كمية الفيروسات في العينة الأصلية.
منذ اللحظة التي نشر فيها بالتيمور نتائجه، كان على وشك نيل جائزة نوبل. في الواقع، في أكتوبر 1975، أعلنت لجنة الجائزة أنه سيُمنح الجائزة مناصفةً مع تامين ودولبيكو. كان بالتيمور بمثابة "بنيامين المجموعة"، حيث حصل على الجائزة في سن السابعة والثلاثين فقط - وهو السن الذي يبدأ فيه العديد من الباحثين هذه الأيام مسيرتهم المهنية المستقلة. بعد وقت قصير من مصافحته لملك السويد، انتقل بالتيمور إلى تحديه البحثي التالي. بالإضافة إلى الفيروسات السرطانية، والفيروسات المسببة للسرطان، والتي ينتمي العديد منها إلى عائلة الفيروسات القهقرية، فإن عضوًا آخر من المجموعة هو فيروس نقص المناعة البشرية، سبب الإيدز. كان المرض محور النقاش العام والبحثي في ثمانينيات القرن العشرين، وأصبح بالتيمور من أبرز الباحثين في دراسة الفيروس ودورة حياته والاستجابات المناعية له.
في الوقت نفسه، في عام ١٩٨٢، دُعيت بالتيمور إلى الواجهة من قِبل المُحسن جاك وايتهايد، الذي كان يحلم بإنشاء معهد أبحاث مستقل للأبحاث الطبية الحيوية الأساسية. كان بالتيمور بالفعل الشخص المناسب لهذه المهمة: ففي غضون فترة قصيرة، أنشئت بالقرب من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حتى يومنا هذا، لا يزال مرتبطًا بالمعهد إداريًا، ولكن ليس ماليًا. يضم المعهد، الذي سُمّي على مر السنين باسمه، حاليًا 19 عضوًا فقط من هيئة التدريس. وقد تدرب فيه العديد من الباحثين الإسرائيليين على مر السنين.
في عام ١٩٨٢، أطلق المُحسن جاك وايتهايد اسم بالتيمور على العلم. معهد وايتهايد | الصورة: مادكوفر بوي. CC BY-SA 3.0, ويكيميديا كومنز
قضية حزينة
إلى جانب النجاح الباهر الذي ميز سنواته، شاب مسيرته حادثة حزينة انتهت بتنهيدة خفيفة. في عام ١٩٨٦، فاجأه زميل من بالتيمور، تيريزا إيمانيشي كاري وُجهت أخطر التهم إلى (إيمانيشي-كاري)، التي عملت في مختبر آخر بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. زعم أحد زملاء تيريزا إيمانيشي-كاري في مرحلة ما بعد الدكتوراه أن بحثها - الذي كتبته بالتعاون مع بالتيمور ونُشر في مجلة "سيل" - استند إلى بيانات لم تُصدّقها إيمانيشي-كاري. وزعمت المشتكية وجود عيوب جسيمة في البحث، الذي يُفصّل كيفية إعادة ترتيب الجهاز المناعي لجيناته لإنتاج أجسام مضادة لمواد جديدة عليها. وعلى وجه الخصوص، لم يُتح إعادة إنتاج نسختها من النتائج في المختبر، وهو ما اعتُبر خرقًا صارخًا للثقة العلمية.
رفضت بالتيمور التنحي عن العمل. قررت زميلة ما بعد الدكتوراه سحب شكواها، لكن الأوان كان قد فات. قررت المؤسسة الوطنية الأمريكية للعلوم (NSF)، التي موّلت الدراسة، التدخل والنظر في القضية بعمق. تحول التحقيق إلى تحقيق في الكونغرس برئاسة عضو الكونغرس جون دينجل، وهو خبير حرب مخضرم، شارك حتى في التحقيق مع جهاز الخدمة السرية، والذي شرع في إجراء تحديد جنائي على دفاتر إيمانيشي-كاري.
بعد حوالي ست سنوات من اندلاع القضية، سُرّب تقرير جهاز الخدمة السرية إلى وسائل الإعلام، وبيّن بوضوح تورط إيمانيشي-كاري في تلفيق البيانات. لم يكن بالتيمور يعلم بالأمر، فاعتذر وتاب، بل تخلى عن منصبه الرفيع الذي كان يشغله آنذاك - رئيس جامعة روكفلر - وعاد إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. في عام ١٩٩٤، أُدينت إيمانيشي-كاري بـ ١٩ تهمة احتيال علمي، وحُكم عليها بعقوبة قاسية بالحرمان من منح بحثية لعقد كامل.
لكن بعد عامين، حدث تطور مفاجئ. استأنفت إيمانيشي-كاري القرار، وقررت لجنة منعقدة في وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الفيدرالية تبرئة ساحتها بشكل قاطع من جميع التهم. عادت إلى البحث في جامعة تافتس. القضية برمتها، التي سُميت خطأً بـ "...قضية بالتيمور"، ألقى بظلاله على مسيرته المهنية، لكنه لم يوقفها.
تقاعد من منصبه كرئيس لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عام ٢٠٠٦. ديفيد بالتيمور (الثاني من اليمين) وموظفو مختبر الدفع النفاث (JPL) | الصورة: مختبر الدفع النفاث، عبر ويكيميديا كومنز
هناك شيء جديد في الغرب.
بعد عام من اختفاء القضية من عناوين الأخبار، عُيّن بالتيمور رئيسًا لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك). في كالتك، أنشأ بالتيمور مختبرًا آخر، ركّز على مسارين بحثيين رئيسيين: فهم تطور الجهاز المناعي ووظيفته لدى الثدييات، ودراسة العمليات اللازمة لجعله أكثر فعالية في مقاومة السرطان. أما المسار البحثي الثاني، فقد استند إلى معرفة وثيقة بجزيء يُسمى "ميكرو رنا"جزيء صغير جدًا يحتوي على سلسلة قصيرة من وحدات البناء، وهو، على عكس الحمض النووي الريبوزي الرسول (RNA)، لا يُشفّر إنتاج بروتين محدد، بل يُشكّل نوعًا من الزر التنظيمي أو المُتحكّم، الذي يملك القدرة على تحديد كمية البروتين التي سيتم إنتاجها من كل جين. وهكذا، اتضح أن بالتيمور والحمض النووي الريبوزي لم ينفصلا أبدًا.
خلال فترة عمله في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والتي كانت أكثر مرونة، منحه الرئيس الأمريكي بيل كلينتون الميدالية الوطنية للعلوم. تقاعد من منصبه عام ٢٠٠٦، لكن المختبر استمر في العمل حتى عام ٢٠١٩. في سنواته الأخيرة، أصيب بالتيمور بالسرطان، وتوفي في ٦ سبتمبر ٢٠٢٥. قال أصدقاؤه إنه بالإضافة إلى شخصيته العلمية، كان رجلاً مثقفًا وثرثارًا، يستمتع بالنبيذ والطعام الشهي، وكان رجلًا ذا شأن عظيم. بوفاته، انطفأ أحد أبرز نجوم علم الأحياء الجزيئي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 3
هل تقصد الفيضانات؟
رائع. أتمنى قصصًا كهذه أكثر من تلك التي تُنقذ الإنترنت.
رائع، شكرا على المقال.