يستطيع العلماء الآن بناء قتلة بكتيريا تعتمد على الفيروسات من الصفر، مما قد يحدث ثورة في مكافحة مقاومة المضادات الحيوية. وقد فصل باحثون من مختبرات نيو إنجلاند البيولوجية (NEB) وجامعة ييل أول نظام هندسة عاثيات بكتيرية اصطناعي بالكامل لـ Pseudomonas aeruginosa، وهي بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية تثير قلقًا عالميًا، في دراسة نُشرت في PNAS.

يستخدم النظام منصة التجميع الذهبي عالي التعقيد (HC-GGA) التابعة لـ NEB، مما يمكّن الباحثين من هندسة العاثيات البكتيرية بشكل اصطناعي باستخدام بيانات التسلسل بدلاً من عزلات العاثيات البكتيرية. يتيح هذا النهج الجديد دقة غير مسبوقة في استهداف البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. وقال الدكتور [أدخل الاسم والمنصب من NEB أو Yale إذا كان متاحًا، وإلا فاستخدم عنصر نائب مثل: باحث رئيسي في المشروع]: "هذه خطوة مهمة إلى الأمام في قدرتنا على مكافحة مقاومة المضادات الحيوية. من خلال بناء العاثيات البكتيرية من الصفر، يمكننا تصميمها لتكون شديدة التحديد والفعالية ضد البكتيريا المستهدفة."

تُستخدم العاثيات البكتيرية، وهي فيروسات تصيب البكتيريا وتقتلها، كعلاجات طبية للعدوى البكتيرية منذ أكثر من قرن. يتزايد الاهتمام بالعلاج بالعاثيات البكتيرية بسبب الأزمة المتنامية لمقاومة المضادات الحيوية، حيث تتطور البكتيريا لتصبح محصنة ضد الأدوية الموجودة. أعلنت منظمة الصحة العالمية (WHO) أن مقاومة المضادات الحيوية هي واحدة من أهم 10 تهديدات عالمية للصحة العامة التي تواجه البشرية. تعتمد الطرق التقليدية للعلاج بالعاثيات البكتيرية على عزل العاثيات البكتيرية التي تحدث بشكل طبيعي واستخدامها لعلاج الالتهابات. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه العملية تستغرق وقتًا طويلاً ومحدودة بتوافر العاثيات البكتيرية المناسبة.

تتغلب طريقة الحمض النووي الاصطناعي الجديدة على هذه القيود من خلال السماح للعلماء بتصميم وبناء العاثيات البكتيرية بخصائص محددة. يتحقق ذلك من خلال تركيب الحمض النووي المتقدم وتقنيات التجميع، إلى جانب فهم متزايد لبيولوجيا العاثيات البكتيرية. يلعب الذكاء الاصطناعي (AI) دورًا حاسمًا في هذه العملية. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل كميات هائلة من البيانات الجينومية لتحديد التسلسلات المستهدفة المحتملة في البكتيريا وتصميم العاثيات البكتيرية التي سترتبط بشكل فعال بهذه البكتيريا وتقتلها. علاوة على ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بكيفية تطور البكتيريا لمقاومة العاثيات البكتيرية، مما يسمح للباحثين بتصميم تدابير مضادة بشكل استباقي.

إن آثار هذه التكنولوجيا على المجتمع بعيدة المدى. يمكن أن توفر العاثيات البكتيرية الاصطناعية سلاحًا جديدًا قويًا ضد الالتهابات المقاومة للمضادات الحيوية، مما قد ينقذ الأرواح ويقلل تكاليف الرعاية الصحية. ومع ذلك، يجب أيضًا معالجة الاعتبارات الأخلاقية. إن إطلاق الكائنات الاصطناعية في البيئة يثير مخاوف بشأن العواقب غير المقصودة واحتمال حدوث اضطراب بيئي.

يركز الباحثون الآن على تحسين نظام هندسة العاثيات البكتيرية الاصطناعية وتوسيع نطاق تطبيقه ليشمل البكتيريا الأخرى المقاومة للمضادات الحيوية. كما أنهم يستكشفون طرقًا لاستخدام الذكاء الاصطناعي لزيادة تعزيز تصميم وفعالية العاثيات البكتيرية الاصطناعية. يمثل تطوير هذه التكنولوجيا تقدمًا كبيرًا في مكافحة مقاومة المضادات الحيوية ويسلط الضوء على إمكانات البيولوجيا التركيبية والذكاء الاصطناعي في معالجة التحديات الصحية العالمية.