جامعة واشنطن في سانت لويس تعدل دودة هوك الوراثية لتصبح مصنعًا للأدوية
أخبار ar.wedoany.com، نجح باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس في تعديل دودة هوك، وهي طفيلي معوي، وراثيًا لأول مرة، مما مكنها من إنتاج وتوصيل أدوية علاجية داخل جسم المضيف الحي، ونُشرت النتائج في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications).
دودة الهوك هي طفيلي يعيش في أمعاء الإنسان، ويشكل عبئًا مزمنًا على مئات الملايين من البشر في المناطق الاستوائية الفقيرة. يمكن لهذه الديدان البقاء على قيد الحياة داخل جسم الإنسان لسنوات عديدة، وتفرز جزيئات لتحقيق التعايش مع المضيف. استفاد فريق البحث من هذه الآلية البيولوجية للدودة لتحقيق أول تعديل وراثي لها، مما جعلها تنتج جسمًا مضادًا قادرًا على تحييد سم التترودوتوكسين (tetrodotoxin)، وهو سم عصبي قاتل تنتجه أسماك الفوجو وكائنات بحرية أخرى، ولا يوجد له ترياق حاليًا. في التجارب على الحيوانات، استقرت الديدان المعدلة في المضيف، وأنتجت الجسم المضاد وأفرزته في مجرى الدم، مما أدى إلى تحييد سمية السم جزئيًا.
قالت الدكتورة ماكدونكا ميترافا (Makedonka Mitreva, PhD)، المؤلفة الرئيسية والأستاذة الحاصلة على كرسي جوردون آر ميلر في كلية الطب بجامعة واشنطن (WashU Medicine)، إن دودة الهوك تطورت عبر ملايين السنين لتصبح قادرة على البقاء لفترات طويلة داخل جسم الإنسان وتوصيل الجزيئات. طرح فريق البحث سؤالًا: ماذا لو أضفنا جزيئًا بشريًا ذا تأثير علاجي إلى نحو 1000 مادة تفرزها الدودة بالفعل؟ وأظهرت هذه الدراسة أن المفهوم قابل للتطبيق.
تكمن ميزة دودة الهوك كمنصة لتوصيل الأدوية في خصائصها البيولوجية. تدخل يرقات الدودة بأعداد محكومة إلى جسم الإنسان عبر حبوب فموية أو تطبيق جلدي يشبه الكريم، ثم تهاجر إلى الأمعاء الدقيقة وتستقر فيها، عادةً لعدة سنوات. نظرًا لعدم قدرة الدودة على التكاثر داخل المضيف، يظل عدد الديدان ثابتًا، وتكون العدوى تحت السيطرة. إذا لزم الأمر، يمكن القضاء على الدودة خلال 24 ساعة بجرعة فموية واحدة من دواء مضاد للطفيليات. على الرغم من أن العدوى الطبيعية بدودة الهوك قد تسبب أعراضًا هضمية خفيفة، إلا أن العدوى المزمنة تشكل خطرًا كبيرًا على الأطفال والنساء الحوامل والأفراد الذين يعانون من سوء التغذية، مما يؤكد أهمية السيطرة الصارمة على العدوى في الاستخدامات العلاجية.
اختارت الدراسة الإثباتية هذه الجسم المضاد لتحييد سم التترودوتوكسين، بتمويل من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (Defense Advanced Research Projects Agency) التابعة للحكومة الأمريكية، بهدف إيجاد حلول للتهديدات البيولوجية والكيميائية في المناطق النائية. استفاد فريق البحث من أكثر من عشرين عامًا من أبحاث جينوم دودة الهوك، حيث حددوا مواقع قابلة للتعديل في جينوم الدودة، وأدخلوا جينات تحمل تعليمات إنتاج الجسم المضاد الجديد، مع ضمان عدم تعطيل نشاط الجينات المحيطة، وتحفيز الدودة على إفراز الجسم المضاد في جسم المضيف. أظهرت عينات الدم المأخوذة من حيوانات الهامستر المصابة بالديدان المعدلة وراثيًا قدرة جزئية على تحييد سم التترودوتوكسين، بينما لم تظهر عينات الدم من الحيوانات المصابة بديدان غير معدلة أي قدرة على التحييد.
أشارت ميترافا إلى أن مستوى التحييد الذي تحقق في الدراسة قد لا يمثل سوى جزء صغير مما يمكن أن تحققه هذه المنصة في النهاية. وصفت هذه المنصة بأنها "هيكل قابل للتكوين" (configurable chassis)، ولا تزال مكوناتها قيد التحسين لزيادة إنتاج وإفراز البروتينات العلاجية. نظرًا لأن الدودة تستقر في الأمعاء، فإن جزءًا من المواد التي تفرزها يبقى داخل الأمعاء، مما يعني أن تركيز الجزيئات العلاجية في الأمعاء قد يكون أعلى بكثير من تركيزها في الدورة الدموية، مما يجعل هذه المنصة مناسبة للعلاجات الموجهة للأمعاء.
قبل الاستخدام البشري في المستقبل، ستتطلب الأبحاث تقييمًا صارمًا للسلامة، بما في ذلك استراتيجيات الاحتواء البيولوجي، مثل تعديل الدودة وراثيًا لمنعها من وضع البيض، لحماية المضيف والبيئة. تعد أمراض الأمعاء الالتهابية، والحساسية الغذائية، والأمراض المزمنة التي تتطلب علاجًا دوائيًا مستمرًا، من المجالات الواعدة لتطوير هذه المنصة في المستقبل.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
