يعيش داخل الأمعاء البشرية تريليونات من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي يمكن أن تؤثر على مجموعة متنوعة من الأمراض البشرية المزمنة ، بما في ذلك السمنة ومرض السكري من النوع 2 وتصلب الشرايين والسرطان ومرض الكبد الدهني غير الكحولي وأمراض الأمعاء الالتهابية.

[أغسطس. 4 ، 2023: سكوت لا في ، جامعة كاليفورنيا - سان دييغو]

المصدر:the brighter side.news))

د. سالم موسى القحطاني

 ترتبط العديد من الأمراض بخلل أو خلل في ميكروبيوم الأمعاء. (الائتمان: Shutterstock)

يعيش داخل الأمعاء البشرية تريليونات من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي يمكن أن تؤثر على مجموعة متنوعة من الأمراض البشرية المزمنة ، بما في ذلك السمنة ومرض السكري من النوع 2 وتصلب الشرايين والسرطان ومرض الكبد الدهني غير الكحولي وأمراض الأمعاء الالتهابية.

ترتبط العديد من الأمراض بخلل في ميكروبيوم الأمعاء. حتى في الأمراض التي لا تتضمن الميكروبيوم ، توفر البكتيريا المعوية نقطة وصول مهمة تسمح بتعديل العديد من الأنظمة الفسيولوجية.

ولَّد التعديل لمعالجة هذه الحالات ، وربما حتى علاجها ، اهتمامًا كبيرًا ، مما أدى إلى تطوير علاجات بكتيرية حية (LBTs). تتمثل إحدى الأفكار وراء LBTs في هندسة مضيفات بكتيرية ، أو هيكلية ، لإنتاج علاجات قادرة على إصلاح أو استعادة الوظيفة والتنوع الميكروبيين الصحيين.

تركزت الجهود الحالية في المقام الأول على استخدام سلالات بكتيرية بروبيوتيك من عائلة Bacteroides أو Lactobacillus أو Escherichia coli التي تم استخدامها لعقود في المختبر. ومع ذلك ، فقد فشلت هذه الجهود إلى حد كبير لأن البكتيريا المهندسة التي تم إدخالها إلى الأمعاء بشكل عام لا تنجو من بيئة معادية في الأساس.

تتطلب عدم القدرة على التطعيم أو حتى البقاء على قيد الحياة في القناة الهضمية إعادة إدارة متكررة لهذه السلالات البكتيرية وغالبًا ما ينتج عنها تأثيرات غير متسقة أو عدم وجود تأثير على الإطلاق. ربما تكون هذه الظاهرة أكثر وضوحًا في الأفراد الذين يتناولون البروبيوتيك ، حيث تكون هذه البكتيريا المفيدة غير قادرة على التنافس مع الكائنات الحية الدقيقة للفرد وتختفي سريعًا إلى حد كبير.

قال أمير زارينبار ، دكتوراه في الطب ، أستاذ مساعد في الطب في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو وأخصائي أمراض الجهاز الهضمي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو هيلث. "إن نقص التطعيم يحد بشدة من استخدام LBTs للحالات المزمنة من أجل التأثير العلاجي أو لدراسة وظائف محددة في ميكروبيوم الأمعاء ،"

"إن نقص التطعيم يحد بشدة من استخدام LBTs للحالات المزمنة من أجل التأثير العلاجي أو لدراسة وظائف محددة في ميكروبيوم الأمعاء ،" كما أوضح  أمير زارينبار ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أستاذ مساعد للطب في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو وأخصائي أمراض الجهاز الهضمي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو هيلث. أثبتت التجارب البشرية المنشورة باستخدام العلاجات البكتيرية الحية (LBTs) سلامتها ، ولكنها لا تزال بحاجة إلى إثبات عكس المرض. نعتقد أن هذا قد يكون بسبب مشاكل الاستعمار ".

في دراسة لإثبات المفهوم ، نُشرت في العدد الإلكتروني للخلية ، تقرير زارينبار وزملاؤه في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا سان دييغو ، يتغلبون على تلك العقبة من خلال استخدام البكتيريا الأصلية في الفئران باعتبارها الهيكل الأساسي لتوصيل الجينات المحورة القادرة على إحداث داء و يحتمل حتى التغييرات العلاجية  في القناة الهضمية وعكس الأمراض المرضية.

باستخدام هذه الطريقة ، وجدت المجموعة أنها يمكن أن توفر علاجًا طويل الأمد في نموذج فأر لمرض السكري من النوع 2.

قال زارينبار: "من الناحية النظرية ، فإن البكتيريا الأصلية تتكيف بالفعل إلى أقصى حد مع البيئة اللمعية". "وبذلك يتم تجاوز جميع العوائق تقريبًا التي تحول دون التطعيم وجعلها هيكلًا مثاليًا للتوصيل العلاجي."

في الدراسة ، أظهر فريق البحث أنه يمكنهم أخذ سلالة من الإشريكية القولونية الأصلية للمضيف وهندستها للتعبير عن الجينات المحورة التي تؤثر على وظائف الأعضاء ، مثل مستويات الجلوكوز في الدم. ثم أعيد إدخال البكتيريا الأصلية المعدلة في أمعاء الفأر.

بعد علاج واحد ، قال زارينبار إن البكتيريا الأصلية المصممة هندسيًا تنتشر في جميع أنحاء القناة الهضمية طوال عمر الفئران المعالجة ، واحتفظت بوظائفها وأدت إلى تحسين استجابة الجلوكوز في الدم لعدة أشهر. أظهر الباحثون أيضًا أنه يمكن إجراء هندسة بكتيرية مماثلة في الإشريكية القولونية البشرية الأصلية.

قال المؤلف الأول للدراسة بايلي راسل ، وهو الآن طالب دراسات عليا في جامعة هارفارد: "يعد هذا العمل خطوة مثيرة لإثبات أن العلاجات البكتيرية الحية يمكن استخدامها لعلاج أو ربما حتى علاج الحالات المزمنة".

من حيث المبدأ ، قد تكون العلاجات البكتيرية الحية خيارًا غير جراحي نسبيًا ومنخفض المخاطر وفعال من حيث التكلفة لعلاج عدد من الأمراض. إنه يستحق المزيد من الاستكشاف. لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به ، ولكن سيكون من المثير رؤية هذه التكنولوجيا تتوسع في السنوات القادمة ".

قال زارينبار إن إحجام بعض المجموعات عن استخدام بكتيريا أصلية غير مبطنة بدلاً من سلالات المختبر المعروفة مدفوعة بافتراض أنه من الصعب استزراعها وتعديلها ، على الرغم من أن مؤلفي الدراسة أشاروا إلى أن الدراسات الحديثة أثبتت أنه يمكن تعديلها باستمرار باستخدام أحدث طُرق.

"لم تكن أي من الخطوات الفردية التي استخدمناها أو وصفناها صعبة بشكل خاص ، ولكنها مجتمعة ، تعتبر جديدة. وأوضح زارينبار معًا أنهما يبرهنان بوضوح على أنه يمكننا تحقيق ما لم يتم تحقيقه بعد باستخدام مناهج البيولوجيا التركيبية الأخرى. "هذا هو ، التلاعب الوظيفي لبيئة الأمعاء اللامعة لخلق تأثيرات فسيولوجية مستمرة."

Gut microbes key to reversing cancer and type 2 diabetes, study finds (thebrighterside.news)