أصدرت منظمة الصحة العالمية في 2014 تقريرًا يفيد بأن مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) قد غدت مخاوف تهدد أمن الصحة العالمية.
إن العديد من الميكروبات مما يسمى “السوبرباغز” (superbugs ) يتطور بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن التصدي لذلك باستخدام العقاقير التقليدية.
مازال هناك بعض الأمل تبديه دراسة جديدة نشرت في مجلة ناتشور ماتيريالز (Nature Materials) حيث أظهرت أنه يمكن لجسيمات دقيقة تدعى الجسيمات النانوية (nanoparticles ) أن تتحول إلى السلاح المدمر المطلوب الذي يمكنه القضاء على البكتيريا المقاومة بوساطة الضوء فقط.
وتحدث تلك المقاومة (AMR) عندما تطور الميكروبات آليات دفاعية تهدف إلى التملص من العوامل العلاجية، مما يجعل هذه الأدوية غير فعالة كأسلوب علاجي بشكل جزئي أو كلي.
نظرًا لزيادة التعامل مع المضادات الحيوية بين البشر واستخدامها المفرط في مزارع الحيوانات فإن ذلك يعزز الاعتقاد بأننا مقبلون على حقبة ما بعد المضادات الحيوية.
وهذا يعني أن حالات العدوى التي تعالج عادة مرة واحدة ستصبح صعبة العلاج، لا بل قد يعني أنها قد تصبح خطرة على الحياة.
لحسن الحظ، قام فريق من جامعة كولورادو بولدر (University of Colorado Boulder) بتصميم سلاح لاستخدامه ضد خصومنا البكتيرية. «النقاط الكمومية» (QDs) هي في الأساس بلورات بأبعاد نانوية صغيرة، أصغر من سماكة شعرة الإنسان بحوالي 20,000 مرة، وتتميز بخواص ناقلة للكهرباء تعتمد على حجمها وبنيتها الصغيرة للغاية.
عندما يسلط إشعاع بتردد معين على هذه النقاط الكمومية (QDs) ونظرًا لبنيتها المتغيرة، ينبعث منها إشعاع بتردد ثابت حتى لو تغير الطول الموجي للضوء المسلط -يمكن ضبطها بدقة من قبل العلماء لتبعث إشعاع بتردد محدد- وفي هذه الدراسة، قرر الباحثون تجربة استخدام نقاط كمومية مخصصة ضد البكتيريا المقاومة المضادات الحيوية بما في ذلك الإشريكية القولونية (E. coli ) و المكورات العنقودية الذهبية (Staphylococcus aureus) في بيئة المختبر.
في الظلام، تكون النقاط الكمومية غير نشطة، ومع تسليط الضوء عليها تصبح «متنشطة» بشدة.
عندما تم وضع النقاط الكمومية بين البكتيريا حدث أمر مثير للاهتمام. تعتمد البكتيريا على تفاعلات الأكسدة التي تتمثل في إضافة أو إزالة الأوكسجين (الأكسدة والإرجاع على التوالي) فعندما تصبح النقاط الكمومية القريبة «متنشطة»، فإنها تنتج مواد كيميائية يمكن لها أن تتأكسد أو تُرجع من المركبات المتفاعلة داخل البكتيريا.
يتداخل ذلك بشكل فعال مع العمليات الخلوية للبكتيريا مما يعطل نمو الخلايا ويقتلها. وفي بيئة مخبرية، أدت هذه العملية إلى قتل ٩٢ بالمئة من مجموعة متنوعة من الخلايا البكتيرية المقاومة للأدوية، تاركة بقية الخلايا بحالها.
في السابق، ثبت إمكانية نقل المواد المضادة للسرطان بشكل فعال في جسيمات الجرافين النانوية الدقيقة في خضم معالجة كيميائية غير مألوفة، ويمكن لبعضها أن يثار فيسخن ليدمر الأنسجة السرطانية. وبطريقة مشابهة -ومع حجوم مشابهة- يمكن حقن النقاط الكمومية في مجرى الدم عند الإنسان، بحيث تكون مصممة لتستهدف التهابات محددة من خلال تحفيزها بموجات ضوئية متنوعة.
يقول براشانت ناغبال (Prashant Nagpal)، بروفيسور مساعد في قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية في جامعة كولورادو بودلر (CU-Boulder)، وباحث أساسي في الدراسة:
«في حين أننا نتوقع من هذه الجراثيم -السوبر باغز- أن تتكيف و تحارب العلاج، فيمكننا من جهة أخرى أن نصمم بسرعة تلك النقاط الكمومية للتوصل إلى علاج جديد، وبالتالي المقاومة بشكل أسرع في هذا السباق التطوري».
