العلماء الذين يبحثون عن طرق جديدة لعلاج الالتهابات البكتيرية يتجهون بشكل متزايد إلى الفيروسات المعروفة باسم العاثيات (العاثيات). تستهدف هذه الفيروسات البكتيريا على وجه التحديد، مما يسمح لها بقتل الميكروبات الضارة دون الإضرار بالخلايا البشرية. يمكنهم أيضًا مهاجمة البكتيريا التي طورت مقاومة للمضادات الحيوية.
لقد حدد بحث جديد الآن طريقة مهمة للتعرف على البكتيريا للهجوم الفيروسي. وجد العلماء أن إنزيمًا فيروسيًا يقطع جزيئًا استشعاريًا مهمًا داخل الخلية البكتيرية. ويعمل هذا الضرر بمثابة إنذار، حيث ينشط الاستجابة المناعية. يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف الباحثين في النهاية على تطوير علاجات أكثر فعالية بالعاثية قادرة على تجنب الدفاعات المناعية البكتيرية.
يقول سام هوبز، دكتوراه، أستاذ مساعد في الكيمياء الحيوية في جامعة يوتا للصحة والمؤلف الأول لورقة بحثية تصف البحث: “هذا أحد أكثر أشكال المناعة البكتيرية شيوعًا، لذلك عندما اكتشفنا ذلك أخيرًا، كانت لحظة اكتشاف كاملة”.
يتم نشر النتائج في علوم.
الملاذ الأخير للبكتيريا ضد الفيروسات
وركزت الدراسة على جهاز المناعة البكتيري المسمى CBASS. عند تنشيطه، يمكن أن يؤدي CBASS إلى استجابة “الملاذ الأخير” الشديدة حيث تقتل البكتيريا المصابة نفسها قبل أن تتاح للفيروس الغازي فرصة للانتشار إلى الخلايا المجاورة.
ولأن تنشيط هذا الدفاع قاتل للبكتيريا، فيجب أن يكون النظام قادرًا على التعرف على التهديد الفيروسي الحقيقي بدقة كبيرة.
ووجد هوبز وزملاؤه أن عملية الكشف هذه تعتمد على شيء يحتاجه الفيروس نفسه. تنتج عاثيات معينة إنزيمًا يصبح الإشارة التي تنبه البكتيريا إلى الهجوم.
ويوضح قائلاً: “تحتوي أنواع معينة من العاثيات على بروتين يسمى البروتياز، والذي يحلل البروتينات الأخرى”. “لقد وجدنا أن البروتياز من العاثيات يعمل بشكل مباشر على البروتين المضيف، وهذه هي الإشارة التي تعمل على تشغيل مسار الإشارة بأكمله.”
إنزيم فيروسي يدق ناقوس الخطر
ويختلف هذا النوع من الكشف عن الفيروسات بشكل ملحوظ عن أجهزة المناعة المضادة للفيروسات ذات الصلة. تتعرف بعض هذه المسارات على المادة الوراثية الفيروسية مباشرة. في CBASS ، يأتي المحفز بدلاً من ذلك من نشاط بروتين فيروسي يعمل على بروتين ينتمي إلى المضيف البكتيري.
يقول هوبز: “هذه آلية جديدة تمامًا لكيفية تنشيط هذه البروتينات المضيفة”. “لم أكن لأتخيل أبدًا أن هذه هي الطريقة التي ستسير بها الأمور.”
لا يسلط هذا الاكتشاف الضوء على كيفية دفاع البكتيريا عن نفسها ضد العاثيات فحسب، بل يمكن أن يكون له أيضًا آثار على فهم المناعة لدى البشر.
يرتبط CBASS بمسار مناعي موجود لدى البشر، مما يشير إلى أن جوانب هذا الدفاع المضاد للفيروسات قد نجت عبر فترة هائلة من التاريخ التطوري. يشير الارتباط إلى أن المسار يعود على الأقل إلى السلف المشترك بين البكتيريا والبشر.
نظام مناعة قديم مع اتصالات بشرية
توفر البكتيريا أيضًا للباحثين نظامًا تجريبيًا مفيدًا للتحقيق في الأسئلة الأساسية حول المناعة. تسمح دورات حياتها السريعة للعلماء بدراسة العمليات المناعية بسرعة، ثم اختبار ما تعلموه في النماذج البيولوجية الأكثر ارتباطًا بالبشر.
يقول هوبز: “إن حقيقة الحفاظ على هذه الأنظمة بين البكتيريا والبشر تشير إلى أنه تم الحفاظ عليها في هذه الكائنات المختلفة طوال هذا المسار التطوري بأكمله”. “تخبرنا الخلايا أن هذا المسار مهم حقًا لأنها حافظت عليه لمليارات السنين. إنه أمر رائع للغاية، ونافذة رائعة على ما هو مهم في الحفاظ على القدرة على مكافحة الفيروسات.”
هذا البحث منشور في علوم لأن “بروتياز العاثيات ينشط مناعة CBASS المضادة للعاثية.”
تم دعم هذا العمل من قبل برنامج بيو للطب الحيوي، وصندوق بوروز ويلكوم، ومؤسسة جي هارولد وليلى ي. ماذرز، ومعهد أبحاث السرطان (CRI3996)، ومعهد باركر للعلاج المناعي للسرطان، واتحاد ماساتشوستس بشأن جاهزية مسببات الأمراض، والمعهد الوطني للعلوم الطبية العامة التابع للمعاهد الوطنية للصحة (1DP2GM146250-01). المحتوى هو وحده مسؤولية المؤلفين ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.
