وباء تاريخي يحقق "عودة" مخيفة بسبب "استنساخ'' بكتيري!

عُرفت الحمى القرمزية ذات يوم بأنها كانت سببا رئيسيا لوفاة الأطفال في جميع أنحاء العالم الغربي، وقُضي عليها تقريبا بفضل طب القرن العشرين.

ولكن الفاشيات الجديدة في المملكة المتحدة وشمال شرق آسيا خلال السنوات الأخيرة، تشير إلى أنه ما يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه.

وكشفت دراسة جديدة عن أدلة في جينوم إحدى السلالات البكتيرية المسؤولة، تظهر مدى تعقيد شجرة عائلة الأمراض المعدية.

وتشمل الأنواع المسببة للمرض: المجموعة A strep، أو Streptococcus pyogenes. ميكروب على شكل كرة يمكنه إنتاج مركبات سامة تسمى superantigens، قادرة على إحداث فوضى داخل الجسم، خاصة عند الأطفال.

ويمكن أن تكون النتائج خفيفة مثل حالة التهاب البلعوم المزعجة أو الطفح الجلدي الشديد، أو شديدة مثل الصدمة السامة التي تسبب فشل الأعضاء.

ومع ظهور المضادات الحيوية، يمكن بسهولة السيطرة على تفشي المرض قبل أن يخرج عن السيطرة. وبحلول الأربعينيات من القرن الماضي، كان المرض في طريقه إلى الخروج.

ويقول عالم الأحياء الجزيئية في جامعة كوينزلاند، ستيفان بروير: "بعد عام 2011، أصبح الانتشار العالمي للوباء واضحا من خلال تقارير عن تفشي المرض للمرة الثانية في المملكة المتحدة، بدءا من عام 2014، واكتشفنا الآن تفشي المرض المعزول هنا في أستراليا. وتسببت عودة ظهور الحمى القرمزية على مستوى العالم في زيادة معدل المرض بأكثر من خمسة أضعاف وأكثر من 600000 حالة حول العالم".

وقاد بروير فريقا دوليا من الباحثين في دراسة حول جينات المجموعة A strep، وتمكن من وصف مجموعة متنوعة من المستضدات الفائقة التي تنتجها سلالة معينة من شمال شرق آسيا.

وكان من بينها نوع من المستضدات الفائقة الذي يبدو أنه يمنح الغزاة البكتيرية طريقة جديدة ذكية، للوصول إلى الدواخل الداخلية لخلايا المضيف، لم يسبق له مثيل بين البكتيريا.

وتشير حداثة هذا البحث إلى أن هذه الفاشيات لا تنحدر من سلالات البكتيريا نفسها، التي انتشرت عبر المجتمعات في القرون الماضية. وبدلا من ذلك، هي مجموعات مرتبطة ارتباطا وثيقا من بكتيريا المجموعة A التي تعلمت خدعة جديدة أو اثنتين بمفردها. وإحدى الطرق التي يمكن أن تطور بها الكائنات الحية المتشابهة الخصائص نفسها، هي أن يقوم الانتقاء الطبيعي بشكل مستقل بضبط الجينات المشتركة بالطريقة نفسها.

ولكن دراسات أخرى أشارت بالفعل إلى أن هذه السلالة من البكتيريا تلقت مساعدة على شكل عدوى خاصة بها، واحدة من نوع من الفيروسات يسمى العاثية.

ويقول عالم الأحياء مارك ووكر، من جامعة كوينزلاند أيضا: "كان من الممكن نقل السموم إلى البكتيريا عندما أصيبت بالفيروسات التي تحمل جينات السموم. أظهرنا أن هذه السموم المكتسبة تسمح للمكورات العقدية المقيحة باستعمار مضيفها بشكل أفضل، ما يسمح لها على الأرجح بمنافسة سلالات أخرى".

وفي عملية تُعرف باسم النقل الأفقي للجينات، يمكن دمج الجين الذي تطور في ميكروب واحد في جينوم الفيروس وتحريره في الحمض النووي لمضيف جديد، ما ينتج عنه نوع من استنساخ الأصل.

وعلى الرغم من أنها لا تقتصر على البكتيريا، إلا أنها طريقة سريعة وسهلة للميكروبات أحادية الخلية للتكيف. ويمكن لمثل هذه الجينات المسروقة أن تزود مسببات الأمراض بطرق جديدة للدخول إلى الأنسجة المضيفة، أو مقاومة الحرب الكيميائية التي من شأنها أن تبقيها بعيدا.

وفي هذه الحالة، ساعدت سلالة أقل خطورة من البكتيريا على تطوير سلاح يجعلها ذات أهمية.

ولمضاعفة التحقق من أهمية المستضدات الفائقة المكتسبة، استخدم الباحثون التحرير الجيني لتعطيل تشفيرها. نتيجة لذلك، فقدت السلالات موهبتها في استعمار النماذج الحيوانية المستخدمة لاختبار ضراوة البكتيريا.

وفي الوقت الحالي، يبدو أن إدارتنا لتهديد أكبر تحتوي على أحدث فاشيات للحمى القرمزية. وينتشر من خلال الهباء الجوي مثل SARS-CoV-2، ومن غير المرجح أن تصبح بكتيريا المجموعة A وباء في ظل القيود الحالية.

ويقول ووكر: "لكن عندما يهدأ التباعد الاجتماعي في نهاية المطاف، فمن المرجح أن تعود الحمى القرمزية. وتماما مثل "كوفيد-19"، سيكون اللقاح في النهاية أمرا بالغ الأهمية للقضاء على الحمى القرمزية - أحد أكثر أمراض الطفولة فتكا وانتشارا في التاريخ".

ونُشر هذا البحث في مجلة  Nature Communications.