نحتاج لمساعدتك لكي نبقى مستقلين
مع البكتيريا المرآة على وجه التحديد، فإن المخاطر، رغم أنها لا تزال افتراضية، ليست محدودة على الإطلاق.
طُرحت فكرة الحياة المرآة لأول مرة عام 1860 على يد لويس باستور، وهي فكرة التطعيم والتخمير والبسترة. لكن المسيرة نحو الواقع بدأت قبل ثلاثين عاما، عندما نشر الباحث الكيميائي ورائد تصنيع البروتين الكيميائي ستيفن كينت، المتقاعد الآن من جامعة شيكاغو، بحثا مهما يصف تخليقه لنسخة مرآة من بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية. البروتياز هو إنزيم يقطع البروتينات (عديدات الببتيد) إلى أجزاء أصغر تسمى سلاسل الببتيد. في فيروس نقص المناعة البشرية، يسمح هذا للبروتينات الصغيرة المنتجة بالاندماج مع المادة الوراثية للفيروس لتشكيل نسخ من نفسه.
هل تريد المزيد من القصص المتعلقة بالصحة والعلوم في بريدك الوارد؟ اشترك في النشرة الإخبارية الأسبوعية للصالون Lab Notes.
إقرأ المزيد
الأحماض الأمينية، التي تشكل البروتينات، أو النيوكليوتيدات، التي تشكل الحمض النووي والحمض النووي الريبي، هي بنفس الطريقة. تعني عدم الانطباق في الجزيئات أن لها اتجاهًا محددًا في الفضاء، بحيث لا يمكن تركيب صورة المرآة للجزيء المعني بشكل مثالي على الصورة الأصلية. من الناحية الفعالة والوظيفية، فإن الجزيء وصورته المرآة المرآتية هما جزيئين مختلفين.
في العالم الحقيقي الذي نعيش فيه، لأسباب لا نفهمها (ربما بدون سبب على الإطلاق)، تتبع الحروف الفردية التي تشكل رمز DNA وRNA جميعها اتجاهًا أيمنًا، في حين أن الأحماض الأمينية التي تصنع البروتينات كلها أعسر. لذا، إذا كنت ستقوم بتصميم نسخ اصطناعية من هذه الصور المرآوية، فإن الأحماض الأمينية ستكون لها لامركزية أيمنية والحمض النووي سيكون لها أيسر. لقد كان علماء الأحياء الاصطناعية حريصين على استلهام الجزيئات الموجودة واستخدامها لإنشاء كائنات حية صغيرة في صورة مرآة، أو بكتيريا مرآة.
وقال كاي: “لدينا الكثير من الوقت لنكون حذرين للغاية، ولإشراك جميع أصحاب المصلحة، والاستماع حقًا إلى مجموعة متنوعة من الآراء، ومحاولة بناء إجماع دولي”. من المثير للدهشة، أنه نظرًا لحجم الاهتمام الإعلامي الذي حظي به التقرير بالفعل، فإن مجموعة عمل الحياة المرآة التي هو جزء منها لم يتم تجميعها إلا خلال العام الماضي؛ ولم يشارك كاي إلا خلال الأشهر الستة الماضية.
إذا كان كل ما يحدث على المستوى المجهري والجزيئي في النباتات والحيوانات وأشكال الحياة الأخرى يحدث نتيجة للبنية الدقيقة التي تسمح للجزيئات مثل الإنزيمات والهرمونات بالقيام بعملها، فماذا يحدث إذا قمت بإنشاء جزيء “متخلف”، و ثم شكل من أشكال الحياة يعتمد على هذه الجزيئات المرآة؟
مرة أخرى في التسعينيات، عندما بدأت بعض المقالات في طرح هذه الفكرة البائسة التي تشبه الخيال العلمي – تخيل بكتيريا يمكنها القضاء على جميع النباتات والحيوانات التي تأكلها، بما في ذلك البشر، والتي لا يملك أي منا أي مقاومة لها — كان السؤال فلسفيًا أو تأمليًا أكثر من أي شيء آخر.
على الرغم من أن الأمر قد يبدو وكأنه شيء لطيف من “أليس في بلاد العجائب”، إلا أن حياة المرآة تشير إلى كائنات اصطناعية تم تصميمها على غرار البكتيريا – ولكنها تم إنشاؤها باستخدام وحدات بناء هي صور مرآة لمكونات الحمض النووي والحمض النووي الريبوزي (RNA) والبروتينات كما هي موجودة في الطبيعة. تتبع العناصر الأساسية للحياة قواعد معينة، والحياة المرآة هي في الأساس انعكاس لها. ويبدو أن القيام بذلك ممكن من الناحية النظرية، لكن الخبراء يحذرون الآن من أنه قد يفتح صندوق باندورا.
في الواقع، قد تكون الببتيدات المرآة مفيدة للغاية، على سبيل المثال من خلال السماح للمواد البيولوجية، وهي فئة متزايدة الأهمية من الأدوية، بالعمل بشكل أفضل بكثير مما هي عليه الآن.
“لا يمكن أن يكون هذا شيئًا تفعله الولايات المتحدة بمفردها. وقال كاي لصالون: “يجب أن يكون شيئًا يتم تنفيذه عالميًا بالفعل، وكانت لجنة العلماء لدينا في هذه المقالة مجموعة دولية تمامًا”. ومع ذلك، سيكون من المثير للاهتمام معرفة مستوى المشاركة الذي تحصل عليه المجموعة من خارج المجتمع العلمي في أوروبا وأمريكا الشمالية. “لدينا هذه الفرصة النادرة التي ليست وشيكة، لذلك لدينا الوقت لنكون هادئين ومدروسين وشاملين – ولكنها أيضًا ليست خيالًا علميًا. لقد بدأنا نرى التقنيات تدخل حيز التنفيذ حيث يمكن أن يصبح هذا حقيقة واقعة في حياتنا.
أحد هؤلاء هو عالم المناعة الدكتور تيموثي هاند، الأستاذ المشارك في طب الأطفال والمناعة في جامعة بيتسبرغ.
وأوضح هاند: “يتم تنشيط الخلايا التائية بواسطة قطع صغيرة من البروتينات البكتيرية والفيروسية، تسمى الببتيدات، والتي يتم عرضها على سطح الخلايا المصابة”. “المشكلة الأساسية هي أنه لكي ينجح هذا الأمر، يجب تفكيك البروتينات بواسطة إنزيمات تسمى البروتياز. ويبدو من الواضح أن أداء البروتياز ضعيف في تحطيم البروتينات المرآة، وبالتالي فإن استجابات الخلايا التائية ستتقلص بشدة. تعد استجابات الخلايا التائية مهمة جدًا أيضًا، فالأشخاص الذين يعانون من قصور كبير في وظيفة الخلايا التائية يحتاجون عادةً إلى عمليات زرع نخاع العظم لاستبدال أجهزتهم المناعية من أجل عيش حياة طبيعية، لذا فإن فشل الخلايا التائية في الاستجابة للبكتيريا المرآة قد يكون خطيرًا للغاية. / ع>
على الرغم من تأكيده على أن الأمر مجرد تخمين في هذه المرحلة، فإن الأطفال الصغار، الذين يتطور الميكروبيوم الخاص بهم تدريجيًا من وقت ولادتهم إلى سن الثالثة تقريبًا، يمكن أن يكونوا نظريًا في خطر أكبر لأن الميكروبيوم غير الناضج يفتقر إلى النظام البيئي المستقر للبكتيريا الموجود لدى الأطفال الأكبر سنًا. والبالغون يقاومون استعمار البكتيريا الجديدة، بما في ذلك العدوى.
قال إن الببتيدات المرآة التي هي محور عمل كاي، لم تكن مثل البكتيريا المرآة عن بعد، وهو ينفي التلميح إلى أن الباحثين ربما يحاولون استباق المخاوف العامة المحتملة التي يمكن أن تخلط بين الببتيدات المرآة، وهو أمر جديد وإيجابي فئة من الأدوية، مع البكتيريا المرآة. على الرغم من أن هذا يمثل بالتأكيد ارتباكًا محتملاً يستحق التوضيح. وطالما أن النقاش الذي يدعو إليه الباحثون يؤدي إلى نتائج في التنظيم أو الحظر تضمن عدم استخدام البكتيريا المرآة لتسهيل إنتاج الببتيدات المرآة، فإن الاختصار الذي يقول كاي ليس ضروريًا، فالببتيدات المرآة ليست خطيرة على الإطلاق.
“يمكنهم استعمار الإنسان (أو الحيوان) بأعداد كبيرة قبل ضبط “الإنذار” المناعي.”
يشكل الأشخاص الذين يقفون وراء تقرير منتدى السياسة العلمية والتقرير الفني مجموعة لامعة تضم اثنين من الحائزين على جائزة نوبل وأسماء أخرى لا ترتبط عادةً بالنفور من المخاطرة أو المبدأ الاحترازي، مثل كريج فينتر، مؤسس الإنسان الباحث عن الإثارة مشروع الجينوم. قام فنتر بتكرار الحمض النووي لبكتيريا في عام 2008، وفي عام 2010 أعلن عن إنشاء جينوم اصطناعي ذاتي النسخ، أو DNA، في بكتيريا مأخوذة من نوع مختلف، مما حفز إجراء تحقيق في أخلاقيات علم الأحياء في مجال البيولوجيا التركيبية المتطور من قبل الرئيس آنذاك. أوباما الذي حدد مخاطر محدودة.
حول علم الأحياء
