علماء البيولوجيا التركيبية يحدون من نمو البكتيريا لتنظيم انتاج العلاج منها
استخدم علماء من جامعة «كاليفورنيا سان دييغو - California San Diego» و«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا - MIT» علم البيولوجية التركيبية في هندسة نوع بكتيريا جينيًا؛ لإنتاج أدوية معروفة مسبقا تستخدم للقضاء على السرطان بشكل مستمر، وتقوم بتدمير نفسها ذاتيًا في المنطقة المتضررة من الجسم؛ حتى يتركز العلاج داخل الورم ولكن مع تقليل كمية البكتيريا في الجسم. تقدم تلك الدراسة الجديدة طريقة علاج جديدة تهدف لتقليل الأثار السلبية والضرر الذي يحدثه العلاج الكيميائي لخلايا الجسم السليمة؛ نظرًا لعدم قدرته علي الوصول بشكل كامل للمناطق الداخلية للورم. وفي المقابل يمكن أن تتجمع البكتريا بمنطقة الورم وتنمو بعدد كبير وتنتج كميات كبيرة من العلاج. بدأت التجربة اولًا في المختبر بملاحظة التغييرات في نمو الخلايا البكتيرية المهندسة جينيًا بجين تم تصميمه لكي يدمر الخلايا البكتيرية ذاتيًا بعد إنتاج المادة المراده بشكل كبيرعن طريق جهاز الـ«microfluidic» المصمم من قبل العلماء قبل أن يتم ملاحظتها أو تجربتها علي فئران المختبر المصابة بمرض السرطان.
وضّح العالم «عمر دين - Omar Din» أن الجين الذي تم تصميمه عن طريق البيولوجية التركيبية يحتوي علي جين اخر ينتج جزيء صغير يُدعى «AHL» يقوم بتنظيم التعبير الجيني «gene expression» للخلايا البكتيرية؛ نظرًا لسهولة دخوله داخل تلك الخلايا، بالإضافة لمساهمته بتنشيط أو تحفيز جينات أخري بمجرد إنتاجه بواسطة البكتيريا. وبمجرد وصول هذا الجزيء لتركيز معين (عالي) تحدث ظاهرة بين الخلايا البكتيريا تعرف ب «quorum sensing» وهي عبارة عن طريقة تعتمد عليها البكتيريا للتواصل في ما بينها لمعرفة العدد أوالحجم التي وصلت اليه. ونظرًا لتزايد وجود الجزيء يحدث خلل في عمل البكتيريا مما يسبب في دمارها الذاتي. والخطوة الثانية من التجربة هي اختيار العلاج المناسب للسرطان التي تستطيع الخلايا البكتيرية انتاجه وتوصيله للمنطقة المرغوبة من الجسم، حيث تم استخدام 3 أنواع من البروتينات العلاجية التي تساهم في تصغير حجم الورم. تم تصميم جين يحتوي على الجينات المسئولة عن إنتاج البروتينات الثلاثة مع الجين الذي يتسبب في تدمير الخلية، وتم إستخدام خلايا «Hela-cells» في التجربة. وأوضحت التجربة أن استخدام الأنواع الثلاثة معٌا كان أفضل من استخدامهم بمفردهم وأيضًا أوضحت أن الخلايا أنتجت البروتينات بشكل كافي للقضاء على الورم.
بعد ذلك تم حقن البكتيريا المهندسة جينيًا في فئران المختبر المصابة بالسرطان تحت الجلد، وأدي ذلك الي إنخفاض في حجم الورم. وبعد ذلك تم تجربتها علي فأر أخر مصاب بورم خبيث في الكبد مع إستخدام العلاج الكيميائي، وأوضحت النتائج أن دمج العلاج الكيميائي مع البكتيريا المهندسة جينيًا ساهمت في إطالة فترة حياة الفأر. وبناءًا علي تلك النتائج، لاحظ العلماء أن الطريقة الجديدة لم تستطيع أن تشفي اي فأر تم إستخدامه في التجربة، علي الرغم من أنها أطالت نسبة الحياة الي50% ولكن هذا التقدير من الصعب أن يوضع للإنسان. وحاليا هناك ابحاث قائمة علي إيجاد طريقة للمحافظة علي وجود الجين الجديد في الخلايا البكتيرية وتقليل أي تغييرات يمكن أن تحدث.
ترجمة: فاطمة محمد | تدقيق: ندى بكري | مراجعة: سماح بهيج | إعداد: عبدالرحمن سلام
