التكنولوجيا الحيوية
استخدام تقنية كريسبر لعكس مقاومة المضادات الحيوية
تلتزم Securities.io بمعايير تحريرية صارمة، وقد تتلقى تعويضات عن الروابط المُراجعة. لسنا مستشارين استثماريين مُسجلين، وهذه ليست نصيحة استثمارية. يُرجى الاطلاع على كشف التابعة لها.
تزايد مقاومة المضادات الحيوية
أصبحت العدوى البكتيرية أقل فتكًا بكثير مما كانت عليه قبل ظهور المضادات الحيوية.
"قبل أن نكتشف المضادات الحيوية، كانت العدوى مثل الحمى القرمزية يمكن أن تؤدي إلى مشاكل في القلب. وكثيراً ما كانت الجراحة تؤدي إلى عدوى مميتة في الدم، مثل تجرثم الدم أو تسمم الدم."
ولأن المضادات الحيوية تنقذ بصمت العديد من الأرواح كل يوم، فقد بدأنا نعتبرها أمرا مفروغا منه. لكن هذا أبعد ما يكون عن الافتراض الآمن. تتطور البكتيريا بسرعة كبيرة، وعدم موتها بسبب المضادات الحيوية يمثل ضغطًا تطوريًا قويًا. لذلك، من الشائع أن يفقد المضاد الحيوي الجديد كفاءته بعد 10-15 سنة.
الشيء الوحيد الذي حافظ على تفوق المضادات الحيوية على مقاومة البكتيريا هو جهود الباحثين الدؤوبة لاكتشاف جزيئات جديدة على مدى عقود. إنها حرب صامتة بين الباحثين ومسببات الأمراض.
في الآونة الأخيرة، بدأت مسببات الأمراض تنتصر. وأصبحت مقاومة المضادات الحيوية مشكلة متنامية، وخاصة فيما يتصل بالأمراض التي تنتقل في المستشفيات. تتسبب مقاومة المضادات الحيوية في وفاة أكثر من 1.27 مليون شخص سنوياً في جميع أنحاء العالم. تم اكتشاف عدد قليل جداً من فئات المضادات الحيوية الجديدة منذ عام 2000.
المصدر أفاج
يستحق، تم اكتشاف أن الجزيئات البلاستيكية الدقيقة والنانوية المنتشرة في كل مكان تقلل من فعالية المضادات الحيويةقد تساعد بعض الأساليب الحديثة، مثل البوليمرات المضادة للبكتيريا, لقاحات mRNA أو المضادات الحيوية الحية التي تسمى العاثيات.
كل هذه الأفكار الجديدة ستساعد، لكن لا شيء منها يزيل مشكلة استمرار البكتيريا في التكيف مع المضادات الحيوية الجديدة والأساليب المضادة للبكتيريا بسرعة.
وقد اكتشف باحثون في جامعة كاليفورنيا مفهومًا آخر مؤخرًا، وهو "تلويث" التجمعات البكتيرية بحيث تفقد مقاومتها للمضادات الحيوية، وذلك بالاستفادة من نظام تحرير الجينات CRISPR.
وقد نشروا نتائجهم في دراسة1 تحت عنوان "نظام يشبه نظام محرك الجينات الاقتراني يثبط مقاومة المضادات الحيوية بكفاءة في مجموعة بكتيرية".
تحويل تقنية كريسبر إلى مضاد حيوي
جهد طويل الأمد
قام العلماء بتطوير في عام 2019 يعتمد على CRISPR أداة تسمى علم الوراثة النشط بدائيات النوى (Pro-AG).
تعمل هذه التقنية على تعطيل الجينات المسؤولة عن عوامل مقاومة المضادات الحيوية المحمولة على بلازميد (قطعة من الحمض النووي الدائري شائعة في البكتيريا) من خلال إدخالها بدقة في الجينات المستهدفة، مما يؤدي إلى تعطيلها. وقد أثبتت هذه الطريقة نتائج واعدة، إذ تفوقت على طرق CRISPR التقليدية لمقاومة المضادات الحيوية، والتي تعتمد على القطع والتدمير، بأكثر من 100 ضعف.
قام الفريق بتطوير نظام Pro-Active Genetics (Pro-AG) من الجيل الثاني يسمى pPro-MobV.
المصدر مضادات الميكروبات والمقاومة
تم تصميم هذه التقنية المحدثة ليس فقط لإزالة مقاومة المضادات الحيوية، ولكن أيضًا للانتشار عبر المجتمعات البكتيرية وتعطيل الجينات التي تجعلها مقاومة للمضادات الحيوية.
وقد فعلت ذلك من خلال تسليح البكتيريا بـ"الانتقال الاقتراني"، وهي عملية مشابهة للتزاوج البكتيري، والتي تلعب عادةً دورًا رئيسيًا في نشر الجينات المسببة لمقاومة المضادات الحيوية. أما هنا، فقد نشرت البكتيريا بدلاً من ذلك قابلية البكتيريا للتأثر بالمضادات الحيوية.
حساسية المضادات الحيوية ذاتية الانتشار
الفكرة مشابهة لأساليب التحكم في أعداد الحشرات الأخرى، على سبيل المثال، حيث يتم "تلويث" مجموعات من البعوض الناقل للملاريا بسلالات مصنعة في المختبر لا يمكنها نقل المرض، مما يؤدي إلى انتشار السمة عند تكاثرها.
"بفضل pPro-MobV، نقلنا فكرة تعديل الجينات من الحشرات إلى البكتيريا كأداة لهندسة التجمعات السكانية. وباستخدام هذه التقنية الجديدة القائمة على تقنية كريسبر، يمكننا أخذ عدد قليل من الخلايا وتركها لتحييد مقاومة المضادات الحيوية في مجموعة سكانية مستهدفة كبيرة."
الأستاذ إيثان بير - كلية العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو
أدت هذه الطريقة إلى انخفاض انتشار البكتيريا بمقدار 1000 ضعف تقريبًا في اختبار معملي.
مرر للتمرير →
| الميزات | المضادات الحيوية التقليدية | نهج كريسبر لتعديل الجينات |
|---|---|---|
| تقنية | يقتل أو يمنع نمو البكتيريا | يحذف جينات المقاومة داخل البكتيريا |
| تنمية المقاومة | شائع خلال 10-15 سنة | يستهدف المقاومة بشكل مباشر؛ وقد يعكس انتشار المقاومة |
| الهامش | لا ينتشر بين البكتيريا | يمكنها التكاثر الذاتي عن طريق اقتران البلازميد أو العاثيات |
| التأثير على الأغشية الحيوية | اختراق محدود | تم إثبات النشاط داخل الأغشية الحيوية (في بيئة المختبر) |
| الحالة السريرية | معتمد ومستخدم على نطاق واسع | الأبحاث في المراحل المبكرة (ما قبل السريرية) |
والأهم من ذلك، أنه فعال أيضاً ضد الأغشية الحيوية، وهي شبكة كثيفة من البكتيريا تلتصق بالأسطح وتجعلها غير حساسة للمضادات الحيوية والمطهرات. وتلعب الأغشية الحيوية دوراً في أخطر أنواع العدوى من خلال تشكيل حاجز وقائي يحد من سهولة اختراق الأدوية.
"يُعد سياق الأغشية الحيوية لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية ذا أهمية خاصة، حيث أن هذا أحد أكثر أشكال نمو البكتيريا صعوبة في التغلب عليها في العيادات أو في البيئات المغلقة مثل أحواض تربية الأحياء المائية ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي."
الأستاذ إيثان بير - كلية العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو
إن القدرة على التأثير على الأغشية الحيوية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي والمزارع يمكن أن تقلل بشكل جذري من انتشار مقاومة المضادات الحيوية بين البشر.
"إذا تمكنت من الحد من انتقال العدوى من الحيوانات إلى البشر، فسيكون لذلك تأثير كبير على مشكلة مقاومة المضادات الحيوية، حيث يُقدر أن نصفها تقريبًا يأتي من البيئة."
الأستاذ إيثان بير - كلية العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو
دمج تقنية كريسبر مع العاثيات البكتيرية
تم تطبيق هذه الطريقة حتى الآن في البلازميدات البكتيرية. ولكن يمكن أيضاً نشرها إلى مجموعات بكتيرية من خلال فيروسات متخصصة تهاجم البكتيريا فقط، وتسمى العاثيات.
وهذا قد يجعلها فعالة بشكل خاص في علاج المرضى أو المرافق الكبيرة، حيث يمكن للفيروسات المعدلة أن تتكاثر ذاتيًا وتنتشر من تلقاء نفسها.
"هذه التقنية هي إحدى الطرق القليلة التي أعرفها والتي يمكنها عكس انتشار الجينات المقاومة للمضادات الحيوية بشكل فعال، بدلاً من مجرد إبطاء انتشارها أو التعامل معه."
جاستن ماير - كلية العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو
خاتمة
تُعد مقاومة المضادات الحيوية مشكلة متنامية، حتى وإن أسفرت الجهود العلمية المتجددة، لفترة من الوقت، عن أدوية جديدة وطرق مطهرة أخرى لإبعاد العواقب.
بفضل الهندسة الوراثية الحديثة، قد لا يكون ظهور مقاومة المضادات الحيوية في يوم من الأيام بمثابة كارثة تصيب أي علاج جديد بعد عقد أو نحو ذلك من طرحه.
يوضح هذا البحث التنوع الاستثنائي لتقنية CRISPR، التي انتقلت من كونها آلية وراثية مثيرة للاهتمام إلى أداة لعلاج الأمراض الوراثية، وتعديل المحاصيل، والآن حتى التخفيف من مقاومة المضادات الحيوية.
الاستثمار في تقنية كريسبر
تأسست شركة Editas على يد جينيفر دودنا، إحدى مكتشفات CRISPR-Cas9. بدأت Editas العمل على Cas9، لكنها تُركز الآن على نسخة خاصة من Cas12a، وهي نسخة هندسية من Cas12a: AsCasXNUMXa.
يمكنك قراءة المزيد عن خصائص Cas12a الفريدة في مقالتنا المخصصة "ما هو كريسبر-Cas12a2؟ & لماذا يهم؟".
المصدر إديتاس
يمكنك أيضًا قراءة نظرة عامة على جميع شركات جينيفر دودنا في المقالة المقابلة "أفضل شركات جنيفر دودنا التي يجب مشاهدتها".
تركز شركة Editas على مرض فقر الدم المنجلي (SCD) والثلاسيميا بيتا، 2 مرض حيث خسر السباق للحصول على الموافقة العلاجية الأولى أمام المنافسين CRISPR Therapeutics وBlueBirdBio.
بشكل عام برنامج SCD (تمت إعادة تسميته مؤخرًا إلى Reni-Cell) تم تأجيلها عدة مرات، مما أثار القلق بين المستثمرين، ومنذ ذلك الحين تم التركيز مرة أخرى على العلاج الحيوي لتمييزها عن علاجات SCD المعتمدة بالفعل.
ومع ذلك، تمتلك شركة Editas براءات اختراع مهمة على CRISPR-Cas12، والتي استخدمها الباحثون في جامعة نيو ساوث ويلز، أستراليا. لتطوير اختبار شريط كوفيد-19، مما يوضح إمكانات التكنولوجيا بما يتجاوز تحرير الجينات.
وتركز شركة Editas على إصدارات أخرى من CRISPR غير CRISPR-Cas9 "الكلاسيكي"، وقد يكون لحقوق الملكية الفكرية البحثية الخاصة بها فائدة في إقامة شراكات وتوليد الإيرادات دون الحاجة إلى منتج معتمد من إدارة الغذاء والدواء، بالإضافة إلى تدفق السيولة النقدية حتى عام 2026.
وبما أن Cas12a يبدو أنه أصبح أكثر إثباتًا باعتباره أفضل طريقة في فئتها لتحرير الجينات المتعددة، فإن خبرة Editas وتركيز خط الأنابيب على هذا المتغير من CRISPR قد يكون رهانًا رابحًا على المدى الطويل.
(يمكنك أيضًا قراءة المزيد عن شركات CRISPR الأخرى في مقالنا ذي الصلة "أفضل 5 شركات كريسبر للاستثمار فيها".)
أحدث أخبار وتطورات أسهم Editas (EDIT)
الدراسة المرجعية
1. كادوال، إس، ستيوارت، إي سي، أورادكار، أ. وآخرون. نظام يشبه نظام محرك الجينات الاقتراني يثبط مقاومة المضادات الحيوية بكفاءة في مجموعة بكتيرية. NPJ. مضادات الميكروبات والمقاومة. 4، 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z
