الحائز على جائزة نوبل سيدني ألتمان: "من الممكن القضاء على مقاومة العديد من البكتيريا للمضادات الحيوية، وشركات الأدوية ليست متعاونة"

وينتقد البروفيسور سيدني ألتمان، الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء، والشريك في تطوير المضادات الحيوية التي تعمل ضد البكتيريا المقاومة، شركات الأدوية التي تحجم عن استخدام هذه الطريقة لأن تطبيقها سيكون مكلفا للغاية بالنسبة لها. ألقى البروفيسور ألتمان محاضرة أمام مئات الطلاب الموهوبين من جميع أنحاء العالم الذين شاركوا في مؤتمر WSCI الأسبوع الماضي في القدس

البروفيسور سيدني التمان، أستاذ البيولوجيا الجزيئية والبيولوجيا الخلوية والتنموية بجامعة ييل. ألتمان هو الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1989 مع توماس تشيك لأبحاثهما في الخصائص التحفيزية للحمض النووي الريبوزي "Catalytic RNA" ويشترك حاليا مع عدد من العلماء الآخرين في تطوير المضادات الحيوية التي تعمل ضد البكتيريا المقاومة، وينتقد الأدوية الشركات التي تمنعهم من استخدام الطريقة التي شارك في تطويرها والتي يمكنها استعادة حساسية المضادات الحيوية للبكتيريا والطفيليات التي طورت مقاومة، لأن تطبيقها سيكون مكلفًا للغاية بالنسبة لهم. ألقى البروفيسور ألتمان محاضرة أمام مئات الطلاب الموهوبين من جميع أنحاء العالم الذين شاركوا في مؤتمر WSCI الأسبوع الماضي في القدس. وحضر المؤتمر المئات من عباقرة العلوم والرياضيات من 75 دولة، و15 عريساً وحائزاً على جائزة نوبل في العلوم وميدالية فيلدز في الرياضيات.

وفي الملخص الذي نشره قبل وصوله، ينتقد ألتمان شركات الأدوية: "إن أدوية المضادات الحيوية اليوم لها عمر محدود ويتم هزيمتها بسبب التطور السريع للبكتيريا والطفيليات المقاومة لها. هناك حاجة ماسة إلى تكنولوجيا جديدة مصممة لتطوير أدوية المضادات الحيوية طويلة الأمد. نستخدم مركبات جديدة تقضي على العديد من سلالات البكتيريا وطفيل الملاريا. إن شركات الأدوية بطيئة جدًا في إنتاج منتجات جديدة لأنها تفضل الربح على الإيثار.

"إن مقاومة البكتيريا وسلالات معينة من طفيل الملاريا للأدوية المستخدمة اليوم هي مشكلة عالمية، والحقيقة أنه في أوروبا الغربية وأمريكا الشمالية تم نشر العديد من المقالات التي تصف خطورة المشكلة في العام الماضي أو اثنين. وإذا لم نتغلب على مقاومة البكتيريا الحتمية لهذه الأدوية، فسوف نعود إلى عصر ما قبل عام 1930 عندما لم تكن هناك أدوية على الإطلاق لعلاج العدوى البكتيرية".

سبق أن شرح فرانسيس كريك في الخمسينيات والستينيات العملية التي تتم داخل الخلايا عندما تتم ترجمة الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي (RNA) والعودة. يرتبط الـ RNA بالريبوسوم، وهناك يتم ترجمة المعلومات المخزنة فيه إلى بروتينات ومن ثم يتم تثبيت هذه المعلومات ولا يمكن نقلها إلى أي مكان آخر. في العقد الأخير، عرفنا أنه لا يوجد نوع واحد من الحمض النووي الريبوزي (RNA) بل أنواع عديدة، ولكل منها دور مختلف داخل الخلية. اكتشفنا أن هناك أيضًا ncRNAs - جزيئات RNA التي لا تُترجم إلى بروتينات. ولها دور مهم في التحكم بالعمليات داخل الخلية وفي عملية التمايز التي تحدد ما إذا كانت الخلية ستصبح خلية شعر أم خلية جلدية على سبيل المثال."

"مشكلة مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية لها عدة مصادر. الأول هو الإفراط في وصف الأدوية من قبل الأطباء للعديد من الأمراض. إذا كان لديك نزلة برد وذهبت إلى الطبيب ووصف لك الطبيب المضادات الحيوية فهذا خطأ. لا نعرف أي مضادات حيوية تعالج نزلات البرد. نزلات البرد تسببها الفيروسات. العديد من الأدوية المستخدمة اليوم عانت من الإفراط في الاستخدام. المشكلة الثانية، وخاصة في العالم الإسلامي، ولكن أيضًا في أجزاء أخرى من العالم، هي تغذية حيوانات المزرعة - الماشية والدواجن والخنازير - بكمية هائلة من أدوية المضادات الحيوية لمنع الحيوانات من الإصابة بالأمراض. وهذا يتسبب في انتشار البكتيريا في المجموعات السكانية التي لولا ذلك لم تكن لتصاب بالعدوى. وفي بلدان العالم الثالث الأخرى، توفر شركات الأدوية المضادات الحيوية في الأدوية الجاهزة. من السهل جدًا الحصول على أدوية المضادات الحيوية واستخدامها، وهذه هي الطريقة التي نجهز بها البكتيريا لاكتساب المقاومة. وأخيرا، فإن مصدر ربح شركات الأدوية، باستثناء عدد قليل من البلدان حيث يسهل بيع الأدوية وتحقق أرباحا، لا يأتي من الأدوية الحالية. وبطبيعة الحال، هذا مصدر ربح في حد ذاته، ولكن معظم إيرادات وأرباح شركات الأدوية تأتي من تطوير أدوية جديدة لعلاج الأمراض المزمنة، مثل أنواع مختلفة من السرطان.

(ملحوظة المحرر، وقالت البروفيسورة آدا يونات، الحائزة على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2009، أشياء مماثلة في مؤتمر علوم الحياة لمنطقة البلطيق في عام 2012. وأوضحت ببساطة أن المضادات الحيوية تؤخذ لفترة قصيرة، بينما أدوية الأمراض المزمنة تؤخذ لعقود، ولذلك تفضل شركات الأدوية الاستثمار فيها بدلا من المضادات الحيوية. اب.) .

ويتابع ألتمان: "تقول شركات الأدوية إن أهدافها هي الربح أولاً والإيثار ثانياً. ويزعمون أن القسمة بين الهدفين متساوية. لا أعتقد ذلك، ففي تقديري هدف الربح يبلغ وزنه 90% والإيثار 10% فقط.

في روسيا، أفيد في التسعينيات أن ما يصل إلى 70٪ من مرضى السل في العديد من المستشفيات يحملون بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية المصممة للقضاء على البكتيريا الدقيقة (مثل بكتيريا السل). البيانات في إسرائيل مشابهة تمامًا لتلك الموجودة في الولايات المتحدة وأوروبا الغربية. ففي تايلاند، على سبيل المثال، هناك نسبة كبيرة من المقاومة لمرضي السل والملاريا، حيث أن حوالي 75% من حاملي البكتيريا يقاومون الأدوية. البلازموديومويصيب طفيل الملاريا حوالي 2 مليون شخص سنويا، يموت منهم 600 ألف سنويا، معظمهم من النساء والأطفال.

"يوضح مقال كتبه شياو وزملاؤه ونشر في مجلة PLoS Medicine في عام 2013، عدد الوفيات التي حدثت في الصين والاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة في عام 2012 بسبب مقاومة البكتيريا للأدوية. 80 ألفًا يموتون في الصين، و25 ألفًا في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي، و23 ألفًا في الولايات المتحدة. نحن ننشر أعدادًا كبيرة من البكتيريا في البيئة، ونحدث طفرات عشوائية في ترميز الحمض النووي للبكتيريا. أصبح الناس مقاومين للأدوية عندما أصبحت البكتيريا التي كانوا يحملونها مقاومة للأدوية.

كيف تصبح البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية؟

"الحمض النووي - الجزيء ذو الشريطين يتكون من تسلسلات من أربع قواعد (مونومرات) تسمى T، C، G و A. يمكن للعديد من العمليات الكيميائية التي تتضمن المونومرات أن تغير طبيعتها بطرق مختلفة. على سبيل المثال يتم تغيير A في موضع واحد من خلال التفاعلات الكيميائية واستبداله بـ C. مثل هذا التغيير البسيط يمكن أن يجعل الخلية البكتيرية مقاومة لوجود دواء معين. يمكن لطفرة واحدة أن تغير الحمض النووي للخلية وتجعلها مقاومة للأدوية."
"لقد كنت أبحث منذ سنوات عديدة عن إنزيم يقطع جزيء الحمض النووي الريبي المرسال عند النقطة التي يهمني فيها هذا الانفصال، وذلك عن طريق إتلاف الروابط الهيدروجينية وهي روابط ضعيفة تشارك في العديد من الظواهر في الطبيعة. يمكننا أخذ أي RNA في أي خلية، وقراءة تسلسله، ويقوم جزيء آخر يسمى نظام الدليل الخارجي (EGS) بقطع الحمض النووي الريبي (RNA) في أي نقطة نريدها. باستخدام EGS يمكننا التخلص من معظم تعبير الجين الذي يشفر الحمض النووي الريبي (RNA) المحدد. نحن نستخدم هذه الطريقة لتطوير نوع جديد من المضادات الحيوية. عن طريق الحد من التعبير الجيني الذي يرمز للبروتين الذي يجعل خلايانا مقاومة أو حساسة للمضادات الحيوية. نحن نبحث عن الخلايا المقاومة للمضادات الحيوية ونجعلها حساسة للأدوية مرة أخرى. نحن نستخدم مشتقًا من الحمض النووي الريبي (RNA) وليس الحمض النووي الريبي (RNA) الطبيعي لأن الحمض النووي الريبي (RNA) الطبيعي لديه ميل إلى التحلل بسرعة كبيرة داخل الخلية وخارجها. "

وصف طريقة استعادة الحساسية للبكتيريا

"على الرغم من أن طريقتنا الجديدة لتقليل مقاومة الخلايا للمضادات الحيوية تعمل بشكل جيد، إلا أن شركات الأدوية لا تزال تعمل بالطرق القديمة وتنتج أدوية مشابهة للأدوية الموجودة التي تعتمد على طفرة واحدة لتجنب المقاومة. يتطلب "العامل" الذي قمنا بتطويره ثلاث طفرات على الأقل قبل أن تصبح الخلية حساسة للدواء. إذا كنا نعيش في مجتمعات تتواجد فيها العديد من البكتيريا، فسوف يستغرق الأمر عامين حتى تطور البكتيريا مقاومة للأدوية التقليدية. باستخدام طريقتنا، سيستغرق ظهور الطفرات ما لا يقل عن 8 إلى 6 سنوات، وسيكون هناك ما يكفي من الوقت للعثور على حلول بديلة.
"لقد اختبرنا تأثير المادة على عدة أنواع من البكتيريا، بما في ذلك البكتيريا المقاومة الأكثر شيوعًا في المستشفيات، MRSA. يمكننا أن نظهر أن عددًا صغيرًا جدًا من البكتيريا يبقى على قيد الحياة بعد علاجنا. قمنا بزراعة مزرعة للبكتيريا في المختبر، وأضفنا المادة التي طورناها ورأينا كم بقي منها بعد ست ساعات وكم ماتت، وكان النجاح عظيماً".

التسلسل الذي نستهدفه مع EGS هو جزء من إنزيم يعرف باسم gyrA وهو ضروري لعملية تكرار الحمض النووي للعديد من البكتيريا. ولو أخذنا البلازموديوم، طفيل الملاريا، كمثال. دورة حياة البلازموديوم هي كما يلي: تحمل البعوضة الطفيل في دمها، وعندما تلدغ البعوضة الإنسان، يخترق الطفيل الجسم وينتشر عبر الكبد ويصل في النهاية إلى خلايا الدم الحمراء. لا تحتوي خلايا الدم الحمراء على الحمض النووي على الإطلاق، ولكن عندما يكون الطفيلي موجودًا، فإن الحمض النووي الوحيد هو الحمض النووي للطفيلي. وعندما تلدغ بعوضة أخرى نفس الشخص، تنتقل إليه خلايا الدم التي تحتوي على الطفيل وتستمر الدورة. لقد تمكنا من تطوير عملية طبية نركز فيها على جين gyrA - الخاص بالطفيلي، وبالتالي تمكنا من القضاء على البلازموديوم ووقف انتشاره. "
"إن الدواء الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في جنوب شرق آسيا ضد الملاريا اليوم هو مادة الأرتيميسينين، وهو مركب مشتق من منتج نباتي في الصين. وفي العامين أو الأعوام الثلاثة الماضية، شهدنا زيادة في مقاومة مادة الأرتيميسينين. هذه مشكلة صحية عامة كبيرة جدًا. السؤال هو ماذا يمكننا أن نفعل".
"من الضروري أن نغير نظرة شركات الأدوية حتى تتمكن من تطوير عوامل جديدة من شأنها تحييد البكتيريا والطفيليات المقاومة للمضادات الحيوية. إن إنتاج الأدوية باستخدام الطريقة التي طورناها على نطاق واسع قد يكون أكثر تكلفة بثلاث إلى أربع مرات من تطوير الأدوية من النوع الموجود اليوم. ولكن إذا أردنا علاج مليون شخص سنويا في جنوب شرق آسيا، والسماح لهم بالعيش، فإن الأمر يستحق إنفاق 4-3 ملايين دولار إضافية للقيام بذلك (أفترض أنه كان يقصد مليارات الدولارات). هذه هي الرسالة المهمة لمحاضرتي."

ملخص المحاضرة

لتسجيل الفيديو المحاضرة على موقع مؤتمر WSCI من الدقيقة 20

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها: وصلنا إلى نهاية عصر المضادات الحيوية
• البروفيسور عادا يونات: "إن إحجام شركات الأدوية عن تطوير مضادات حيوية جديدة لأسباب اقتصادية قد يعيدنا عقودًا إلى الوراء عندما يتعلق الأمر بمتوسط ​​العمر المتوقع"
• نوع جديد من المضادات الحيوية سيقضي على البكتيريا المقاومة للأدوية الموجودة