عملية اتخاذ القرار لدى الفيروسات قد تؤدي إلى مضادات حيوية جديدة

كتبت: يارا كمال

يواجه البشر مئات القرارات يوميًا، ولكن الفيروسات أيضًا تتخذ قراراتها، ويبحث العلماء عملية اتخاذ القرار لديهم للبحث عن دليل للوصول إلى علاجات أفضل لبعض الأمراض.

في دراسة نُشرت يوم 6 فبراير في جريدة «Nature Communications» اكتشفت «د. لاينينج زنج» وفريقها في بحوث «تكساس إيه أند إم» للحياة الزراعية كيفية اتخاذ فيروس «عاثية لامدا» قراره بالسلوك الذي سيسلكه في مضيفه البكتريا «الإشريكية القولونية».

والعاثية هي فيروس يصيب البكتريا ويتكاثر بها. اكتُشِفت العاثيات منذ حوالي 100 عام، ولكن العلماء بدأوا دراسة كيفية استخدامها في مقاومة البكتريا المسببة للأمراض مؤخرًا، وخصوصًا لمكافحة السلالات التي أصبحت أكثر مقاومة للمضادات الحيوية.

تفضل «عاثية لامدا»، على سبيل المثال، أن تدمر بكتريا الإشريكية القولونية، مما جعل تلك العاثية هدف أساسي للباحثين. وتتبعًا لهذا الهدف، طوّر «جيمي ترينه»، طالب متخرج عند «زنج»، نظام لتتبع فيروس منفرد، بالإضافة إلى نماذج حسابية ابتكرها د.جابور بالازسي، مهندس طب حيوي، وذلك للكشف عن التفاعلات بين العاثيات وعن كيفية تحديدها منفردةً لمصير الخلية.

ما وجدوه لم يكن بعيدًا عن عملية اتخاذ القرار لدى البشر. في بعض الأحيان، تتحد عاثية لامدا مع بعضها البعض وأحيانًا تتنافس. وتوصل العلماء إلى أن التوقيت يلعب دورًا في عملية اتخاذ القرار.

شرحت «زنج» أن بعض العاثيات لديها دورتين للتكاثر: دورة حالة ودورة المستذيب.

في الدورة الحالة، تُنتج نسخ كاملة من الفيروس بداخل خلية مثل خلية الإشريكية القولونية. عندما تمتليء الخلية المصابة بالعاثية بالفيروسات المتكاثرة، تنفجر. في دورة المستذيب، يعيش الحمض النووي للعاثية كجزء من البكتريا نفسها ويستمران معًا في التكاثر باعتبارهما كائن واحد. باختصار، تعتمد الدورة الحالة على المنافسة، بينما تعتمد دورة المستذيب على التعاون.

إذًا، فإن مفتاح استخدام العاثيات لتدمير البكتريا هو فهم كيفية اتخاذها القرار بأن تتكاثر عن طريق الدورة الحالة في البكتريا ومتى تفعل ذلك.

ساعد النظام الذي طوره «تيرنه» الباحثين أن يتصوروا العديد من العوامل التي تساهم في صنع قرارات العاثية. فمن وجهة نظر تطورية، تريد العاثيات أن تحسّن قدرتها على البقاء، ولذا تقرر التكاثر بإحدى الدورتين. كما حدد الفريق بعض العوامل التي تجعل العاثيات تختار التعاون أو التنافس.

قال «زنج» إن العلاج باستخدام العاثيات مجال نامٍ لعلاج البكتريا، وسوف تساعد نتائج تلك الدراسة العلماء الآخرين لتحسين بحثهم.

المصدر:  sciencedaily