منها الصداع النصفي والحالات العصبية.. علاجات جديدة لـ"البوتوكس" للعديد من الأمراض

لاحظ العلماء في جامعة هارفارد أن البوتوكس هذا "السم المعجزة" يمكن أن يساعد أيضا في علاج الصداع النصفي المزمن والحالات العصبية مثل تقلصات العضلات.

العلاج بالبوتوكس

والآن، يقول الباحثين أنه قد يكون قادراً على علاج مجموعة من الحالات التي تهدد الحياة، حيث توصلت دراستهم إلى أن العلماء يمكنهم تطوير هذا السم بحيث يستهدف بروتينات معينة في الجسم، والتي تحول أي شيء ينجم عن التجدد العصبي إلى الالتهاب المزمن.

ويقول المؤلف الأول للدراسة ترافيس بلوم: "من الناحية النظرية، هناك سقف مرتفع حقاً لعدد ونوع الحالات التي يمكن لبوتوكس علاجها".

وتجدر الإشارة إلى أن هذا الاختراق العلمي هو تتويج لشراكة بين الدكتورة مين دونغ من كلية الطب بجامعة هارفارد، والدكتور ديفيد ليو من معهد برود. حيث حققا معا إنجازين كبيرين، وهما:

1- أعادوا برمجة البروتياز، وهي الإنزيمات التي إما تنشط البروتينات أو تعطلها لتعديل أهداف بروتينية جديدة تماماً.

2- أعادوا برمجة هذه الإنزيمات لتجنب إشراك أو الإضرار بالبروتينات المستهدفة في الجسم .

بالإضافة إلى ذلك، اشتملت الدراسة على ما يسميه بلوم "التحدي الكلاسيكي في علم الأحياء"، وهو تصميم العلاجات التي يمكن أن تدخل الخلية البشرية.

وعلى عكس البروتينات الكبيرة الأخرى، يمكن لبروتين البروتياز القادم من توكسين البوتولينوم أن يدخل الخلايا العصبية، وهذا يجعله جذاباً للغاية للعلماء الذين يتطلعون إلى ابتكار علاجات طبية جديدة.

• ما الذي يمكن أن يفعله بروتين البروتياز للمرضى البشر؟

باستخدام معدات علمية متطورة لتطوير البروتينات، يقول الباحثون أنهم يستطيعون صنع مواد مخصصة لاستهداف بروتين معين يسبب مشاكل في الجسم.

ويقول الدكتور ليو: "يمكن لمثل هذه القدرة أن تجعل تحرير البروتين ممكنا بطرق تكمل التطور الأخير لتقنيات التعديل الجيني المستهدفة للجينوم البشري".

الجدير بالذكر أنه عادة ما تركز تقنيات تحرير الجينات الحالية على علاج الأمراض المزمنة مثل فقر الدم المنجلي، الذي يتطور بسبب بعض الأخطاء الجينية الموجودة مسبقاً. فإذا قمت بتصحيح الخلل الجيني، غالباً ما تميل الأعراض إلى التلاشي تدريجياً.

علاجات جديدة للبوتوكس في مختلف الأمراض

ومع ذلك، بالنسبة للأمراض الأخرى، مثل تلف الدماغ والأعصاب الناتج عن السكتة الدماغية، لا يوجد خطأ وراثي لإصلاحه.

كما ويقول مؤلفو الدراسة أن هذا هو المكان الذي يكون فيه بروتين البروتياز مفيداً، حيث تساعد البروتينات في تحسين قدرات الجسم على شفاء الإصابات مثل تلف الأعصاب بعلاج واحد فقط.

وعلى عكس الأجسام المضادة الفيروسية التي تحارب المواد الغريبة في الجسم فقط، يمكن للعلاجات المشتقة من بروتين البروتياز أن تلتصق بمجموعة متنوعة من البروتينات الأخرى في الجسم، فعلاوة على تدميره للأهداف الضارة، يمكن للبروتياز إعادة تنشيط البروتينات الخاملة التي تساعد الجسم على العمل بشكل صحيح أيضاً.

كما ويضيف الدكتور ليو: "على الرغم من هذه الميزات المهمة، لم يتم اعتماد بروتين البروتياز على نطاق واسع كعلاجات بشرية، ويرجع ذلك أساسا إلى الافتقار إلى تقنية لتوليد بروتين البروتياز بطريقة محددة واقتصاره على أهداف دقيقة".

• الأداة المناسبة في الوظيفة المناسبة:

لتنفيذ هذه الخطوة الجديدة في تحرير الجينات، تشير الدراسة إلى أن فريق الباحثين قد حصل على مساعدة من تقنية PACE " التطور المستمر بمساعدة العاثيات "، حيث يطور هذا الاختراع من مختبر سرعة توليد وتحديد مختبر ليو للبروتينات التي لها ميزات قيمة لعلاج المرضى.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية PACE تطوير عشرات الأجيال من البروتينات بشكل يومي وبجهد ضئيل. وباستخدام هذه التكنولوجيا الجديدة، قام الباحثون بتعليم وإعادة برمجة بروتين البروتياز الذي يستهدف عادة عدة بروتينات ليكون أكثر انتقائية ويحقق أهدافاً معينة فقط.

ويقول الدكتور بلوم: "في البداية، لم نكن نعرف ما إذا كان من الممكن حتى أخذ هذه الفئة الفريدة من بروتين البروتياز وتطويرها أو تعليمها للقيام بشيء جديد، لأن ذلك لم يحدث من قبل. لكن نتائج دراستنا قد كشفت أن بروتين البروتياز المحفز من مادة توكسين البوتولينوم يمكن بالفعل إعادة برمجته لاستهداف العديد من البروتينات المعطلة في الجسم، وأن أربعة أنواع من بروتين البروتياز المشتقة من ثلاث عائلات من البوتوكس قد نجحت في تحقيق أهداف البروتين بمستوى عالي من الخصوصية".

• يجب القيام بالمزيد من العمل قبل استخدام البوتوكس كعلاج للأمراض:

لاحظ مؤلفو الدراسة أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لجعل بروتين البروتياز قادرا على مكافحة الأمراض. حيث أن واحدة من أكبر العقبات لتحقيق ذلك هو أن البروتينات ليست سلاحا مثاليا ضد الأمراض، وذلك نظرا لقصر عمرها و فترة بقائها في الجسم، حيث يتعرف جهاز المناعة البشري على هذه البروتينات الجديدة كمواد غريبة ويهاجمها ويقضي عليها في الكثير من الأحيان.

وتجدر الإشارة إلى أن البروتينات النموذجية تدوم لساعات أو للأيام فقط في الخلايا، وعلى الرغم من أن توكسين البوتولينوم الطبيعي يمكن أن يستمر لمدة تصل إلى ثلاثة أشهر في الخلايا البشرية، فمن المحتمل أن يكون لبروتين البروتياز الجديد عمر أقصر، مما يقلل من فعاليتها بلا شك.

حيث يضيف الدكتور بلوم: "ما زلنا نحاول فهم قيود النظام، ولكن في عالم مثالي، يمكننا التفكير في استخدام هذه السموم لتقسيم أي بروتين ذي أهمية نظريا".