تمكّن علماء روس شباب من تطوير تقنية حيوية مبتكرة تعتمد على نوع خاص من الخميرة لإنتاج إنزيم حلو المذاق قادر على مكافحة البلاك وتسوس الأسنان . وأسفر هذا الابتكار عن تطوير جل ذكي يمكن تخصيص خصائصه بدقة ليخدم أغراضا متعددة في الوقاية من أمراض الفم والأسنان.

خميرة معدلة لإنتاج إنزيم مضاد للبلاك

نجح باحثون من الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا MISIS في “تدريب” نوع من الخميرة يُعرف باسم Pichia pastoris على تصنيع إنزيم الدكسترانيز، وهو إنزيم يلعب دورا أساسيا في تفكيك مكونات اللويحة السنية.

ووفقا للباحثين، تتيح هذه التقنية الحيوية إمكانية استخدام الجل الناتج مستقبلا في:

تحسين تركيبة معاجين الأسنان

تطوير وسائل جديدة للوقاية من أمراض الأسنان

تخصيص الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتج وفق الحاجة.

تقنية مرنة قابلة للتخصيص

تتميّز التقنية الجديدة بإمكانية التحكم الدقيق في خصائص الجل، مثل:

درجة اللزوجة

القدرة على تدمير الأغشية الحيوية البكتيرية

تعزيز التأثير المضاد للبكتيريا

ويسمح ذلك بتكييف المنتج مع مهام علاجية ووقائية مختلفة في مجال طب الأسنان.

كيف تُنتج الخميرة البروتين الحلو؟

أوضح العلماء أن خميرة Pichia pastoris، بفضل تقنيات الهندسة الوراثية، قادرة على إنتاج:

أجسام مضادة

إنزيمات

بروتينات حلوة المذاق

ويجري ذلك من خلال البرمجة الجينية الموجهة، ما يتيح الحصول على إنزيمات بخصائص محددة وكميات كبيرة، وهو ما يُعد ميزة مهمة في الصناعات الحيوية والغذائية والطبية.

وقال بافيل فولكوف، الأستاذ المشارك في قسم الكيمياء العامة وغير العضوية بجامعة MISIS، إن استخدام الكائنات الدقيقة غير الممرِضة يُعد منصة تقليدية وفعالة لإنتاج المركبات الحيوية الضرورية في عدة قطاعات.

ما هو إنزيم الدكسترانيز؟

معلومة علمية

يُستخدم إنزيم الدكسترانيز على نطاق واسع في:

تقليل اللزوجة في صناعة السكر

الصناعات الغذائية

منتجات العناية بصحة الفم

كما يُسهم في تفكيك اللويحة السنية، ويُستخدم في أبحاث متعلقة باضطرابات التمثيل الغذائي للسكر ومشكلات الجهاز الهضمي.

تصميم وراثي جديد وإنجاز طلابي

قام الفريق البحثي بتصميم بنية جينية جديدة تتضمن الجين المسؤول عن إنتاج إنزيم الدكسترانيز داخل الخميرة. ثم جرى اختبار:

نشاط الإنزيم في درجات حموضة مختلفة

قدرته على التأثير في أنواع متعددة من الركائز

وساعدت هذه البيانات في تهيئة المنتج ليكون آمنا وفعالا للاستخدام داخل الفم.

وأوضح الطالب ياروسلاف غورينوف من جامعة MISIS أن هذه الخميرة تتميز بعدم إفراز بروتينات أو نواتج جانبية غير مرغوب فيها، مما يلغي الحاجة إلى مراحل تنقية معقدة ومكلفة. وقد فاز بهذه الفكرة بجائزة مالية قدرها مليون روبل ضمن مسابقة «الستارتاب الطلابي».

كيف يحارب الإنزيم تسوس الأسنان؟

يعمل إنزيم الدكسترانيز على تفكيك السكريات المعقدة (البوليسكاريدات)، وهي العنصر الأساسي الذي يمنح اللويحة السنية خاصية الالتصاق بمينا الأسنان.

وأوضح أطباء الأسنان أن:

تراكم هذه السكريات يسهّل نمو البكتيريا

البكتيريا تُفرز أحماضا تؤدي إلى التسوس والتهابات اللثة

تقليل لزوجة اللويحة يجعل إزالتها أسهل أثناء التنظيف اليومي.

آراء الخبراء في فعالية الابتكار

أكد سيرغي روجنوف، طبيب الأسنان والجراح ومؤسس مركز «ImplantTime»، أن المنتجات القائمة على الدكسترانيز قد تكون حلا فعالا للوقاية من التسوس، نظرا لاعتمادها على منصة خمائر معروفة في تصنيع البروتينات.

كما أشار ماغوميد داخكيلغوف، طبيب الأسنان التعويضي ورئيس مركز «المركز الألماني لزراعة الأسنان»، إلى أن الجل الجديد قد يقلل بشكل كبير من التصاق البلاك بمينا الأسنان، مما ينعكس مباشرة على خفض معدلات التسوس.

خطوات ضرورية قبل الطرح التجاري

شدّد الخبراء على أن هذه المنتجات، قبل طرحها في الأسواق، يجب أن:

تمر بجميع مراحل الاختبارات السريرية

تخضع لإجراءات الاعتماد والترخيص الرسمية

وذلك لضمان السلامة والفعالية وفق المعايير الطبية المعتمدة.