للكشف عن التلوث.. علماء يبتكرون بكتيريا تتوهج في المياه
تاريخ النشر: 22nd, September 2024 GMT
ابتكر علماء معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا بكتيريا مضيئة، يمكن استخدامها في البحث عن المطفرات والمواد المسرطنة في المياه.
يشير المبتكرون، إلى أن تلوث البيئة الطبيعية بما فيها المياه، إحدى المشكلات البيئية الحادة ولكشف التلوث تستخدم طرق التحليل الكيميائي والاختبارات الحيوية التي تعتمد على تفاعل الكائنات الحية، حيث أن الأنواع الحساسة تتفاعل بسرعة مع الملوثات الخطيرة ما يسمح باكتشافها دون أي تكلفة.
ويقترح علماء معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، استخدام الإشريكة القولونية E.coli ، التي جعلوها مضيئة عن طريق إدخال جينات من بكتيريا Photorhabdus luminescens التي تتطفل على الحشرات، لهذا الغرض لأنها أصبحت حساسة لتأثير العوامل المؤلكلة (Alkylating Agents)- مواد ترتبط بالحمض النووي وتلحق أضرارا بالجينوم مسببة طفرات يمكن أن تؤدي إلى السرطان.
وقد قيّم المبتكرون محتوى ميثيل سولفونيل الميثان (مادة مطفرة استخدمت في الدراسة) في القشريات الصغيرة من رتبة مزدوجات الأرجل، باستخدام أجهزة استشعار حيوية مضيئة جديدة. قسمت القشريات إلى ثلاث مجموعات تحتوي كل منها على تركيز مختلف من المادة السامة. واتضح لهم أنه مع زيادة جرعة المادة السامة يزداد توهج البكتيريا طرديا، ما يشير إلى إلحاق ضرر أكبر بالجينوم.
ووفقا للباحثة أوليانا نوفوياتوفا في مختبر الوراثة الجزيئية في المعهد، استنتج الباحثون من هذا العمل أمرين: أولا - تحليل سمية أنسجة الكائنات المائية (مزدوجات الأرجل) يسمح باكتشاف تلوث خزان المياه قبل أن ترتفع نسبة التلوث إلى مستوى خطير. وثانيا- حتى التركيز المنخفض للمواد المؤلكلة غير القابل للاكتشاف، يمكن أن تتراكم في أنسجة القشريات، ما قد يؤدي إلى حدوث طفرات فيها وفي المشاركين الآخرين في السلسلة الغذائية للنظم البيئية المائية.
المصدر: بوابة الوفد
كلمات دلالية: معهد موسكو المواد المسرطنة تلوث البيئة السرطان
إقرأ أيضاً:
دراسة تكشف العلاقة بين بكتيريا السالمونيلا وسرطان الأمعاء
سرطان الأمعاء هو مصطلح عام لوصف السرطان الذي يبدأ في الأمعاء الغليظة وأحيانًا في الدقيقة اعتمادًا على المكان الذي ينطلق منه السرطان وثالث أكثر أنواع المرض شيوعا، والسبب الرئيسي الثاني للوفيات الناجمة عن السرطان في العالم، وفقا لمنظمة الصحة العالمية.
ويطلق على هذا النوع من السرطان أيضا اسم سرطان القولون والمستقيم أو سرطان الأمعاء الغليظة، بناء على الجزء الذي يصيبه السرطان.
وفي دراسة حديثة، اكتشف العلماء إمكانات جديدة لاستخدام بكتيريا السالمونيلا في علاج سرطان الأمعاء.
وتعرف السالمونيلا بأنها نوع من البكتيريا الضارة التي قد تؤدي إلى التسمم الغذائي في حال الإصابة بها، ولكن يمكن تعديلها وراثيا لتصبح آمنة وفعالة في العلاج.
وكان العلاج البكتيري لسرطان الأمعاء محور اهتمام علمي منذ القرن التاسع عشر، لكن المخاطر الصحية المرتبطة باستخدام البكتيريا الحية حالت دون تطويره بشكل أكبر. ورغم ذلك، أسفرت هذه الأبحاث عن تقدم كبير في مجال العلاج المناعي الذي يستهدف تنشيط جهاز المناعة لمحاربة السرطان.
ومع التطورات الحديثة في مجال التعديل الوراثي للبكتيريا لجعلها أكثر أمانا، تجدد الاهتمام العلمي باستخدام السالمونيلا كعلاج محتمل لسرطان الأمعاء.
ووجد فريق من Cancer Research UK في غلاسكو وبرمنغهام أن السالمونيلا يمكن تعديلها للسماح للخلايا التائية - وهي نوع من خلايا الدم البيضاء التي تحمي الجسم من العدوى والأمراض - بقتل الخلايا السرطانية.
وعلى الرغم من أن العلاجات البكتيرية لسرطان الأمعاء أظهرت بعض النجاح، إلا أن فعاليتها كانت محدودة في السابق. وذلك لأن هذه العلاجات كانت تقمع جزءا مهما من جهاز المناعة، ما يضعف قدرة الجسم على محاربة الأورام. لكن الدراسة الأخيرة التي أُجريت على الفئران كشفت عن الآلية التي تؤدي إلى تثبيط جهاز المناعة، وقدمت حلا لهذه المشكلة.
ودرس العلماء استجابة الخلايا التائية لشكل آمن تم تعديله خصيصا من السالمونيلا في الفئران المصابة بسرطان القولون والمستقيم.
ووجد العلماء أن السالمونيلا تمنع الخلايا التائية من القيام بوظيفتها وتوقف خلايا سرطان القولون والمستقيم عن النمو.
ووجد الفريق أن السالمونيلا تستنفد حمضا أمينيا يسمى الأسباراجين، والذي يثبط نمو الورم، ولكنه يثبط أيضا الخلايا التائية عن طريق إيقاف عملياتها الأيضية.
ويعتقد الفريق أن السالمونيلا يمكن هندستها بشكل أكبر للعمل بالتوازي مع الجهاز المناعي حتى تتمكن الخلايا التائية من مهاجمة الخلايا السرطانية جنبا إلى جنب مع البكتيريا.
ويُتوقع أن تفتح هذه النتائج الطريق لمزيد من البحوث التي قد تؤدي إلى علاجات أكثر فعالية لسرطان الأمعاء.
وقال الباحث الرئيسي الدكتور كيندل ماسلوفسكي، من معهد أبحاث السرطان في المملكة المتحدة في غلاسكو وجامعة غلاسكو: "نحن نعلم أن السالمونيلا المخففة والبكتيريا الأخرى لديها القدرة على معالجة السرطان، ولكن حتى الآن لم يكن معروفا لماذا لم تثبت فعاليتها كما ينبغي. واكتشف بحثنا أن البكتيريا تهاجم حمضا أمينيا يسمى الأسباراجين وهو ضروري لتنشيط الخلايا التائية".
وتابع: "نعتقد أن هذه المعرفة يمكن أن تمكن من تعديل البكتيريا بحيث لا تهاجم الأسباراجين، بشكل يسمح للخلايا التائية بالعمل ضد الخلايا السرطانية، ما يؤدي إلى علاجات فعالة جديدة للسرطان".
وأشار المؤلف المشارك للدراسة، الدكتور أليستير كوبلاند، الباحث في علم المناعة في جامعة برمنغهام: "العلاجات البكتيرية هي طريقة مثيرة لعلاج السرطان عن طريق تجويع الأورام من العناصر الغذائية الحيوية. لقد كان أحد الألغاز التي ظلت قائمة لفترة طويلة هو سبب عدم عمل الخلايا التائية، التي تعد مفتاحا لمكافحة السرطان، بشكل مثالي أثناء هذا العلاج. لقد حددنا الآن البروتين المسؤول عن ذلك، وحددنا هدفا وراثيا مثيرا يمكن أن يساعدنا في إطلاق العنان للإمكانات الكاملة لهذا العلاج. إنه لأمر مجزٍ بشكل خاص تحويل بكتيريا تسبب المرض مثل السالمونيلا إلى بكتيريا تقاوم السرطان".
الأهلي يسقط في فخ التعادل أمام الاتحاد السكندري بدوري نايل