يستطيع العلماء الآن بناء قتلة بكتيريا تعتمد على الفيروسات من الصفر، وهو تطور قد يغير بشكل كبير النهج المتبع لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية. وقد فصل باحثون من مختبرات نيو إنجلاند البيولوجية (NEB) وجامعة ييل أول نظام هندسة عاثيات بكتيرية اصطناعية بالكامل لـ Pseudomonas aeruginosa، وهي بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية تثير قلقًا عالميًا، في دراسة نشرت في PNAS.

تتضمن الطريقة الجديدة هندسة العاثيات البكتيرية بشكل اصطناعي باستخدام بيانات التسلسل، بدلاً من الاعتماد على عزلات العاثيات البكتيرية. وقد أصبح ذلك ممكنًا بفضل منصة تجميع البوابة الذهبية عالية التعقيد (HC-GGA) التابعة لـ NEB. وقال الدكتور [Insert Name]، الباحث الرئيسي في NEB: "يتيح لنا هذا النظام تصميم وبناء عاثيات بكتيرية بدقة غير مسبوقة". "يمكننا الآن استهداف بكتيريا معينة مقاومة للمضادات الحيوية بنهج مصمم خصيصًا."

تم استكشاف العاثيات البكتيرية، وهي فيروسات تصيب وتقتل البكتيريا، كعلاجات طبية للعدوى البكتيرية لأكثر من قرن. يتجدد الاهتمام بالعلاج بالعاثيات البكتيرية بسبب الأزمة المتنامية لمقاومة المضادات الحيوية، حيث تتطور البكتيريا لتقاوم آثار المضادات الحيوية، مما يجعلها غير فعالة. وقد حددت منظمة الصحة العالمية (WHO) مقاومة المضادات الحيوية كواحد من أهم 10 تهديدات صحية عالمية تواجه البشرية.

توفر القدرة على تجميع العاثيات البكتيرية من الصفر العديد من المزايا مقارنة بالطرق التقليدية. فهي تسمح للعلماء بإنشاء فيروسات مصممة خصيصًا لاستهداف سلالات معينة من البكتيريا، مما قد يقلل من خطر الآثار الجانبية غير المقصودة. علاوة على ذلك، يتيح النهج الاصطناعي التطوير السريع لعاثيات بكتيرية جديدة لمكافحة البكتيريا الناشئة المقاومة للمضادات الحيوية.

تستخدم منصة HC-GGA تقنية تجميع الحمض النووي المعيارية، مما يسمح للباحثين بدمج مكونات وراثية مختلفة لإنشاء عاثيات بكتيرية مخصصة. يتم تسهيل هذه العملية بواسطة خوارزميات متطورة تتنبأ بسلوك الفيروسات المهندسة. يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا حاسمًا في تحسين تصميم العاثيات البكتيرية، مما يضمن فعاليتها في قتل البكتيريا واستقرارها بما يكفي للاستخدام العلاجي.

أوضح الدكتور [Insert Name]، عالم الأحياء الحاسوبية في جامعة ييل: "إن استخدام الذكاء الاصطناعي في هذه العملية أمر بالغ الأهمية". "إنه يسمح لنا بتحليل كميات هائلة من البيانات الجينومية والتنبؤ بكيفية تأثير التعديلات الوراثية المختلفة على قدرة العاثية البكتيرية على إصابة البكتيريا وقتلها."

تمتد آثار هذه التكنولوجيا إلى ما هو أبعد من علاج العدوى الفردية. يمكن استخدام العاثيات البكتيرية الاصطناعية للسيطرة على انتشار البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية في المستشفيات وغيرها من أماكن الرعاية الصحية. ويمكن استخدامها أيضًا في الزراعة لحماية المحاصيل من الأمراض البكتيرية، مما يقلل الحاجة إلى المضادات الحيوية في إنتاج الغذاء.

ومع ذلك، فإن تطوير العاثيات البكتيرية الاصطناعية يثير أيضًا اعتبارات أخلاقية وتنظيمية. وقد أثيرت مخاوف بشأن احتمال حدوث عواقب غير مقصودة، مثل تطور البكتيريا المقاومة للعاثيات البكتيرية. هناك أيضًا أسئلة حول سلامة وفعالية العاثيات البكتيرية الاصطناعية، والحاجة إلى اختبارات وتجارب سريرية صارمة.

يعمل الباحثون حاليًا على توسيع النظام لاستهداف بكتيريا أخرى مقاومة للمضادات الحيوية، بما في ذلك المكورات العنقودية الذهبية والكلبسيلة الرئوية. كما أنهم يستكشفون طرقًا لتحسين استقرار وتوصيل العاثيات البكتيرية الاصطناعية. تتضمن الخطوات التالية إجراء تجارب سريرية لتقييم سلامة وفعالية العاثيات البكتيرية الاصطناعية في البشر. يتوقع فريق البحث أن يصبح العلاج بالعاثيات البكتيرية الاصطناعية بديلاً قابلاً للتطبيق للمضادات الحيوية في غضون العقد القادم.