توصل باحثون من جامعة بيتسبرغ إلى اكتشاف مذهل يمكن أن ينقذ حياة المرضى المصابين  بالجمرة الخبيثة (الأنثراكس) حتى بعد تخطي مرحلة "اللارجعة" التي كانت تعتبر قاتلة حتماً، حيث أظهرت الدراسة أن مزيجاً من عوامل النمو قادر على عكس التلف الخلوي الحادث في مراحل متأخرة من المرض.

فهم آلية عمل الجمرة الخبيثة على المستوى الخلوي

تحدث العدوى بالجمرة الخبيثة بسبب بكتيريا Bacillus anthracis التي تنتج بروتينين سامين يشكلان معاً ما يعرف بـ"السم المميت". في المراحل المبكرة، يمكن علاج المرض بالمضادات الحيوية أو الأجسام المضادة التي تعمل على تحييد السم قبل دخوله الخلايا.

لكن بمجرد دخول السم إلى الخلايا، فإنه يعطل مجموعة من الإنزيمات تسمى MEKs من خلال قطع أحد أطرافها، مما يؤدي إلى تعطيل المسارات الحيوية التي تتحكم فيها، هذا التلف الخلوي السريع يسبب أضراراً جسيمة للأنسجة والأعضاء، وينتهي بالوفاة في معظم الحالات.

 نتائج مبهرة في النماذج الحيوانية

قام فريق البحث بقيادة الدكتور شيهوي ليو الأستاذ المشارك في كلية الطب بجامعة بيتسبرغ، بتطوير فئران معدلة وراثياً تحتوي على إنزيمات MEK مقاومة للتلف الذي يسببه السم المميت. عند تعريض هذه الفئران للسم أو للبكتيريا المسببة للمرض، أظهرت معدلات بقاء أعلى بكثير مقارنة بالحيوانات العادية.

كشفت النتائج المنشورة في مجلة Nature Microbiology أن بكتيريا الجمرة الخبيثة تحتاج إلى تعطيل مسارين خلويين رئيسيين (ERK وp38) لتحقيق تأثيرها القاتل.

خلطة علاجية تعيد إحياء الخلايا التالفة

في تجارب مثيرة للدهشة، تمكن الباحثون من إنقاذ خلايا بشرية وفئران تعرضت للسم المميت باستخدام مزيج من ثلاثة عوامل نمو معتمدة بالفعل لعلاج حالات أخرى. هذه العوامل نجحت في إعادة تنشيط مسار ERK الخلوي وإنقاذ الخلايا حتى بعد تخطي نقطة اللارجعة.

صرح الدكتور ليو: "لأن السم المميت يعمل على قطع أجزاء من بروتينات MEK، كنا نعتقد أن هذا التلف الخلوي لا رجعة فيه. لذلك فوجئنا باكتشاف أن عوامل النمو المحددة يمكنها إعادة تنشيط مسار ERK وإنقاذ الخلايا".

آفاق مستقبلية واعدة

مع أن عدد الوفيات بالجمرة الخبيثة محدود في الولايات المتحدة، إلا أن هناك مخاوف من استخدامها كسلاح بيولوجي على نطاق واسع. كما أن الأعراض المبكرة للمرض تشبه الإنفلونزا، مما يؤخر التشخيص في كثير من الحالات.

يعمل الفريق حالياً على تحسين هذه الطريقة العلاجية لتكون مناسبة للاستخدام البشري، مع الأخذ في الاعتبار أن أنواعاً مختلفة من الخلايا قد تحتاج إلى عوامل نمو مختلفة لتنشيط مسار ERK.

هذا الاكتشاف يفتح باب الأمل لعلاج الحالات المتأخرة من الجمرة الخبيثة، ويقدم نموذجاً قد يُستفاد منه في علاج أمراض معدية أخرى تتسبب في تلف خلوي مشابه.