قام العلماء بتعديل طفيلي صغير يشبه الدودة وراثيا لإنتاج مضاد للسموم منقذ للحياة من داخل مضيف حي.
في دراسة هي الأولى من نوعها، قام الباحثون بتعديل الدودة الشصية الأنكلوستوما السيلانيكوم بحيث تنتج أجسامًا مضادة تعمل جزئيًا على تحييد سم السمكة المنتفخة القوية سم رباعي.
وقد تم اختبار هذا النهج حتى الآن على الهامستر، ولكن الهدف النهائي هو استخدامه على البشر. في الواقع، تم تمويل الدراسة من قبل وزارة الدفاع الأمريكية بهدف تطوير علاجات وقائية للأفراد العسكريين المعرضين لتهديدات كيميائية أو بيولوجية، مثل التيترودوتوكسين، المؤلف المشارك في الدراسة. أليكس لوكاسوقال مدير المعهد الأسترالي للصحة الاستوائية والطب في جامعة جيمس كوك لـ Live Science.
ومع ذلك، يمكن للعمل المستقبلي أن يرى هذه الديدان مُصممة هندسيًا لإنتاج مجموعة متنوعة من الأدوية الأخرى وإفرازها داخل جسم الإنسان، كما كتب مؤلفو الدراسة في تقرير نُشر في 3 يونيو في اتصالات الطبيعة. على سبيل المثال، يمكنهم تقديم علاجات طويلة الأمد للأمراض المزمنة، مثل مرض السكري من النوع 2 أو متلازمة الأمعاء الالتهابية، كما اقترح لوكاس.
من الطفيليات إلى مصنع مضادات السموم
الديدان الخطافية هي واحدة من أقدم الطفيليات البشرية وتصيب ما يزيد عن 400 مليون شخص على مستوى العالم، في المقام الأول في المناطق الاستوائية. مثل العلقة الداخلية، تلتصق هذه الديدان المعوية الصغيرة بالجدار الداخلي للأمعاء لتتغذى على الدم، وتطلق في الوقت نفسه مجموعة متنوعة من المركبات المضادة للالتهابات والمثبطة للمناعة لمنع الجسم من طردها.
يبلغ طول كل دودة حوالي 0.4 بوصة (1 سم) وتستهلك أقل من قطرتين من الدم يوميًا، وغالبًا لا يعاني المضيفون الأصحاء من أي أعراض للعدوى. الدودة الشصية المستخدمة في هذه الدراسة، أ. السيلانيكوم، يصيب الإنسان والكلاب والقطط.
“لقد أمضت الدودة الشصية ملايين السنين في إتقان كيفية ضمان البقاء على المدى الطويل داخل مضيف بشري وكيفية إخراج الجزيئات من جسمها إلى أجسادنا”، مؤلف مشارك في الدراسة. ماكيدونكا ميتريفاوقال الأستاذ في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس بولاية ميسوري في أ إفادة.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
لقد أظهر مزيج المركبات التي تنتجها هذه الطفيليات بالفعل بعض الأمل علاج الاضطرابات الأيضية مثل متلازمة التمثيل الغذائي ومرض السكري من النوع الثاني، وكذلك مرض الاضطرابات الهضمية. ومع ذلك، فقد اقتصرت الدراسات حتى الآن على الجزيئات التي تنتجها الديدان الخطافية بشكل طبيعي.
يدفع العمل الجديد هذا المفهوم خطوة أخرى إلى الأمام. “لقد سألنا: ماذا لو تمكنا من إضافة جزيء آخر إلى ما يقرب من 1000 شيء تفرزه الدودة بالفعل، وهو شيء مفيد علاجيا للناس؟” – قال ميتريفا. “تظهر هذه الدراسة أن هذا ليس مجرد مفهوم. إنه ناجح.”
يمكنك أيضًا التفكير في إمكانية وجود دودة تفرز كميات صغيرة جدًا من المواد المسببة للحساسية الغذائية لإزالة حساسية المضيف تجاه الحساسية الغذائية لدى الأطفال.
أليكس لوكاس، مدير المعهد الأسترالي للصحة الاستوائية والطب بجامعة جيمس كوك
استخدام كريسبر باستخدام تكنولوجيا تحرير الجينات، أدخل الفريق ترميزًا جينيًا لجسم مضاد معروف بقدرته على التصدي لسم السمكة المنتفخة القاتلة التيترودوتوكسين في جينوم الدودة الشصية في مرحلة البيض. كان على فريق ميتريفا أن يفكر بعناية في موضع الجين، والتأكد من أنه لا يتداخل مع مناطق مهمة أخرى من الحمض النووي، ومع ذلك لا يزال يعزز إنتاج وإفراز البروتين الجديد.
ثم قام الفريق بعد ذلك بإصابة الهامستر بما يتراوح بين 80 إلى 100 يرقة من الطفيليات المعدلة. عند النضج، تمكنت الديدان البالغة التي تحتوي على الجين المُدخل حديثًا من إنتاج الجسم المضاد ثم إفرازه في مجرى دم الهامستر. عينات الدم المأخوذة لاحقًا من الهامستر المصاب قامت بتحييد سم التيترودوتوكسين جزئيًا في التجارب المعملية، وأظهرت أن المركبات التي تنتجها الدودة كانت نشطة في الهامستر.
وقال لوكاس إنه على الورق، يمكن استخدام نفس النهج لإفراز أجسام مضادة أخرى أو أدوية الببتيد – وهي عبارة عن قطع قصيرة من البروتين – لعلاج اضطرابات الجهاز الهضمي بشكل مباشر.
وقال: “نحن نفكر في تقديم أجسام مضادة تعمل بشكل فعال على تحييد الهرمونات الالتهابية أو السيتوكينات” لعلاج حالات مثل مرض التهاب الأمعاء. وأضاف: “يمكنك أيضًا التفكير في احتمال وجود دودة تفرز كميات صغيرة جدًا من المواد المسببة للحساسية الغذائية لإزالة حساسية المضيف تجاه الحساسية الغذائية لدى الأطفال”.
وأشار إلى أنه بالنظر إلى المستقبل، يريد الفريق زيادة متانة الجزيئات العلاجية التي تطلقها الديدان، لأنها لا تستطيع إنتاج الكثير إلا في المرة الواحدة.
وقال لوكاس إنه على الرغم من أنه قد يبدو من غير البديهي إصابة شخص ما بالطفيلي لمساعدته على الشعور بالتحسن، إلا أن الديدان الخطافية تتمتع في الواقع بملف أمان ممتاز. إن الشذوذ في بيولوجيتهم يعني أنه لا توجد فرصة لخروج العدوى عن نطاق السيطرة.
تدخل يرقات الدودة الشصية الجسم عبر الجلد وتهاجر إلى الأمعاء الدقيقة حيث تنضج لتصبح بالغة، وغالبًا ما تعيش لسنوات دون التأثير بشكل ملحوظ على المضيف. أي بيض تنتجه الطفيليات البالغة يجب أن يفقس خارج العائل؛ يخرجون في كرسي المضيف. وهذا يعني أن عدد الديدان البالغة في الجسم يظل ثابتًا إلى حد ما.
علاوة على ذلك، مع جرعة واحدة من العلاج القياسي المضاد للديدان، تختفي العدوى خلال 24 ساعة. لذلك يمكن بسهولة إزالة أي علاجات تعتمد على الدودة الشصية من نظام الشخص.
وقال لوكاس: “إنه أمر مثير ويفتح حقًا طريقة جديدة تمامًا لتوصيل وإنتاج الجزيئات العلاجية”.
مرتبط
اكتشاف المزيد من موقع مدسن medicine
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
