حسنًا، يجب أن أخبركم بشيء أذهلني حقًا هذا الأسبوع، ولست مبالغًا عندما أقول إنه يبدو وكأنه حبكة فيلم «حديقة الجوراسيك» — إلا أنه بدلاً من الديناصورات، أعاد العلماء إحياء البروتينات.
هذا صحيح. البروتينات. من 160 مليون سنة مضت.
قام فريق في جامعة أوريغون بإعادة بناء جزيئات مناعية قديمة كانت تحمي الثدييات المبكرة من العدوى. هؤلاء المحاربون الصغار قدامى جدًا، فهم يسبقون معظم الثدييات المعروفة اليوم — بما فينا نحن. والجزء الأكثر إثارة هو أن بعض هذه البروتينات المحيَّاة تكون فعليًا أفضل في قتل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية من بعض النسخ التي ينتجها أجسامنا اليوم.
انتظر، كيف يمكن "إحياء" البروتين؟
سؤال رائع! كان لدي نفس السؤال. انظروا، عندما تتطور الكائنات، يتغير شيفرتها الجينية قليلاً تلو الآخر عبر الأجيال. يمكن للعلماء فعليًا تتبع تلك التغييرات إلى الوراء، أشبه بإعادة شريط تطوري إلى الوراء، لمعرفة كيف كانت الجينات الأصلية على الأرجح.
قارن الفريق جينات الثدييات الحديثة — البشر، الأبقار، أي شيء — واستخدموا الأساليب الإحصائية للتنبؤ بكيفية ظهور جينات أسلافهم القدامى في زمن كان الديناصورات لا تزال موجودة. ثم قاموا فعليًا بتخليق تلك الجينات واستخدموا الخلايا لإنتاج البروتينات.
بصراحة، هذه واحدة من أروع الحيل في علم الأحياء الحديث. لقد ضغطوا فعليًا على زر "التراجع" لملايين السنين من التطور وشاهدوا ما سيحدث.
لماذا اللاكتوفيرين هو فعليًا "حارس الحديد" في جسمك
البروتين المحوري في هذا البحث يسمى اللاكتوفيرين، ولديك الكثير منه في جسمك الآن. إنه موجود في حليب الأم، والدموع، واللعاب، وحتى في المخاط (آسف، لكن هذا صحيح).
ماذا يفعل اللاكتوفيرين؟ تخيلوه كحارس حديد في أرقى نادٍ في جسمك — إلا أن النادي هو مجرى الدم، والضيوف غير المدعوين هم البكتيريا.
انظروا، البكتيريا تعشق الحديد. فهي تحتاجه لتنمو وتتكاثر. كل ما يفعله اللاكتوفيرين هو الاستحواذ على كل الحديد بحيث لا تستطيع البكتيريا الوصول إليه. لكن هنا يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام: اللاكتوفيرين يحمل أيضًا سلاحًا مدمجًا خاصًا به. لديه ببتيد مضاد للميكروبات صغير مرتبط به يمكنه إحداث ثقوب مباشرة في أغشية البكتيريا، مما يؤدي فعليًا إلى تمزق البكتيريا وموتها.
الطبيعة رائعة، يا رفاق.
النسخ القديمة كانت فعالة بشكل مفاجئ
إليك ما جعلني أنظر مرتين: الببتيدات المعاد بناؤها الأقدم كانت في الواقع جيدة جدًا في تعطيل أغشية البكتيريا. كانت البكتيريا تدير إصلاح الضرر وتنجو — في البداية.
لكن عندما تتبع الباحثون التطور إلى الأمام، وجدوا شيئًا رائعًا. الببتيدات من أسلاف أكثر حداثة — التي لا يتجاوز عمرها بضعة ملايين من السنين، وهو ما يبدو قديمًا لكنه عمليًا الأمس من الناحية التطورية — أصبحت بشكل متزايد فعالة في قتل البكتيريا. بعض منها تفوق فعليًا على النسخة البشرية الحديثة من نفس الببتيد.
طفرة صغيرة واحدة. تغيير واحد فقط في السلسلة الطويلة من الأحماض الأمية التي تشكل البروتين. وفجأة، لديك آلة قتل للبكتيريا أقوى بكثير.
لماذا يهم هذا لأزمة المضادات الحيوية
دعوني أكون صريحًا معكم: مقاومة المضادات الحيوية مخيفة. مخيفة حقًا. البكتيريا تتطور أسرع مما نتمكن من تطوير أدوية جديدة، ونحن نستخدم فعليًا نفس المضادات الحيوية لعقود. أصبحت بعض العدوى شبه مستعصية على العلاج.
منظمة الصحة العالمية تدق ناقوس الخطر بشأن هذا منذ سنوات، وبكل حق. نحن نتجه نحو مستقبل قد تصبح فيه العمليات الجراحية الروتينية خطرة مرة أخرى، وقد تعود العدوى البسيطة لقتل الناس.
لهذا السبب يبدو ما يفعله هؤلاء الباحثون واعدًا جدًا. فبدلاً من محاولة إعادة اختراع العجلة، ينظرون إلى ما اكتشفه التطور بالفعل على مدى ملايين السنين. الطبيعة تلعب لعبة مضادات الميكروبات منذ الأزل، والبكتيريا تتطور