“التخلص من الانقراض على المستوى الجزيئي يثير الخيال”

احصل على ملخص المحرر مجانًا

تختار رولا خلف، رئيسة تحرير صحيفة الفاينانشال تايمز، قصصها المفضلة في هذه النشرة الأسبوعية.

الكاتب معلق علمي

إن دراسة كل جزيء موجود اليوم بالتفصيل العلمي قد تكون مهمة شاقة. ولكن ماذا عن دراسة وإعادة إنشاء الجزيئات التي لم تعد موجودة؟

هذا هو مجال “الإحياء الجزيئي للكائنات المنقرضة”، وهو علم جديد جريء يسعى إلى النظر من جديد إلى جينومات الأنواع المنقرضة ــ ليس لإحياء المخلوقات المنقرضة، بل لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على المخططات الأولية للجزيئات القديمة التي يمكن أن تحل المشاكل الحديثة.

كان فريق بقيادة سيزار دي لا فوينتي من جامعة بنسلفانيا رائدًا في استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الجزيئات المفقودة منذ فترة طويلة والتي تتمتع بإمكانات مضادة للميكروبات من خلال مسح البروتينات الموجودة في الماموث الصوفي وأبقار البحر القديمة وحتى إنسان نياندرتال. تم تصنيع بعض الجزيئات في المختبر وتبين، بناءً على أدلة مبكرة، أنها تتمتع بخصائص مضادة للميكروبات واعدة.

لقد أخبرني المهندس البيولوجي أن هذا البحث مثير من الناحية العلمية، ولكن ينبغي الآن أن يكون هناك حوار أوسع حول ما قد يؤول إليه الأمر في المستقبل. يقول دي لا فوينتي: “لقد كانت لحظة فاصلة بالنسبة لي. لقد بدأت أشعر بالقلق… هل من المقبول من منظور أخلاقي وفلسفي حيوي أن نقوم بتخليق جزيئات منقرضة في المختبر؟”

إن هذا النداء يشكل الأساس لورقة بحثية قصيرة كتبها دي لا فوينتي وأندرو تورانس، عالم الأحياء وخبير قانون براءات الاختراع في جامعة كانساس، ونشرت الشهر الماضي في مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية. وتعترف الورقة البحثية بحق بأن إعادة تكوين الجزيئات الميتة تثير مخاوف أخلاقية أقل من إحياء المخلوقات المنقرضة، مثل طائر الدودو أو الماموث الصوفي. ومع ذلك، يكتب الثنائي: “إن مفهوم إحياء الجزيئات من الماضي (يثير) أسئلة أخلاقية عميقة حول علاقتنا بالطبيعة، وحدود التدخل البشري، ومسؤولياتنا كأوصياء على العالم البيولوجي”.

إن إعادة إنتاج المركبات المنقرضة، على عكس إعادة إحياء طائر الدودو أو الماموث الصوفي، تبدو جديرة بالاهتمام من الناحية العلمية. فقد ساعدت هذه الجزيئات الكائنات الحية ذات يوم على الازدهار في البيئات القديمة. وفي عالم متغير باستمرار، يبدو التكهن بالجزيئات القديمة بمثابة بوليصة تأمين حكيمة.

كان فريق بنسلفانيا قد شرع في الأصل في غربلة البروتينات الموجودة باستخدام الخوارزميات بحثًا عن شظايا (ببتيدات) ذات إمكانات مضادة للميكروبات. ومع التقدم في الذكاء الاصطناعي والحوسبة، قاموا بتوسيع نطاقهم لاستخراج بروتيومات كاملة – جميع البروتينات الموجودة في الجينوم – من أنواع مختلفة. بعد تسجيل آلاف الجزيئات ذات الإمكانات المضادة للميكروبات الكامنة في البروتينات البشرية، قاموا بالبحث في بروتيومات إنسان نياندرتال وإنسان دينيسوفا، أقرب أسلافنا. لكنهم فكروا، لماذا نتوقف عند هذا الحد؟ البروتينات والببتيدات مجرد شفرة بيولوجية؛ أي شفرة مفقودة قد تكون مفيدة.

وكما أفاد الفريق في يونيو/حزيران، فقد استكشفوا البروتينات لنحو 200 نوع منقرض؛ وتم تصنيف 37 ألف قطعة جزيئية من كائنات منقرضة باعتبارها قد تكون ذات نشاط مضاد للميكروبات واسع النطاق. وتم تصنيع تسعة وستين مركباً في المختبر؛ وقد قتلت العديد منها البكتيريا في أطباق بتري، والأهم من ذلك أنها قللت من العدوى في الفئران. ومن بين أكثر المركبات فعالية كان الماموثوسين-2 من الماموث الصوفي، والإليفاسين-2 من الفيل ذي الأنياب المستقيمة، والميجالوسيرين-1 من الأيائل العملاقة. ويزعم دي لا فوينتي أن بعضها كان مماثلاً في فعاليته لبوليميكسين ب، وهو مضاد حيوي يستخدم كملاذ أخير.

وبينما قام المستثمرون بمحاولات عديدة، فإن الافتقار المألوف للحوافز السوقية للمضادات الحيوية يعني أن دي لا فوينتي وزملائه يفكرون أيضاً في المسار غير الربحي لتسريع إدخال أي مركبات إلى التجارب السريرية. وإذا تم تطويرها، فسوف يتم توصيل المركبات من خلال الكريمات الموضعية أو الحقن، بدلاً من تناولها عن طريق الفم أو من خلال العلاج الجيني.

إن أحد المحاور التي تناولتها دراسة مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية هو ما إذا كانت الجزيئات المنقرضة قابلة للحصول على براءات الاختراع. لقد أدت عقود من السوابق إلى وضع المواد الطبيعية، مثل الجينات البشرية والحيوانية، خارج نطاق براءات الاختراع، ولكن الجزيئات المنقرضة تقع في منطقة رمادية. فهي لم تعد تحدث بشكل طبيعي، ولكن على الرغم من وجودها فقط عند إعادة تصنيعها في المختبر، فهي ليست صناعية حقًا أيضًا.

إن مستقبل هذا البحث غير مؤكد على العديد من الجبهات، ولكنه يثير الخيال. فكما توفر أنماط الهجرة القديمة أدلة على كيفية ظهور بعض الأمراض، فهل يمكن للكائنات الحية الميتة منذ زمن طويل أن تكشف عن تكيفات مع تغير المناخ في الماضي، أو مع مسببات الأمراض، والتي يمكننا أن نتعلم منها اليوم؟ هناك أيضًا نوع من الدائرية الكرمية في عملية الإزالة الجزيئية للانقراض: ربما قام البشر المعاصرون بصيد الماموث الصوفي والفيل ذي الأنياب المستقيمة حتى اختفوا من الوجود. والآن نتطلع إلى أشباحهم الجزيئية لإنقاذنا من الميكروبات.