د. سامر خالدية كلية الطب – جامعة بيروت العربية – لبنان

تُعد مكافحة العدوى إحدى الوظائف الأساسية لأنظمة الرعاية الصحية في جميع أنحاء العالم. فبالنظر إلى المخاطر الصحية المستمرة التي تشكلها الأمراض المعدية، أصبح إيجاد تدابير فعّالة لمكافحة العدوى والوقاية منها أمرًا بالغ الأهمية. وظهرت التكنولوجيا الحيوية كأداة قوية في مكافحة العوامل المعدية. تلعب التكنولوجيا الحيوية التشخيصية (Diagnostic Biotechnology) دورًا مهمًا في مكافحة العدوى من خلال توفير طرق سريعة ودقيقة للكشف عن الأمراض المعدية ومراقبتها ومكافحتها، لتعزيز القدرة على تحديد مسببات الأمراض واكتشاف مقاومة المضادات الحيوية وتتبع تفشي الأمراض، وتُمكّن التكنولوجيا الحيوية التشخيصية المختصّين في الرعاية الصحية من اتخاذ تدابير فعّالة لمكافحة العدوى. يركز التشخيص الجزيئي (Molecular Diagnosis) في التكنولوجيا الحيوية التشخيصية على اكتشاف المادة الوراثية أو البروتينات أو المؤشرات الحيوية المرتبطة بالأمراض المعدية. فتسمح تقنيات مثل تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR)، واختبارات تضخيم الحمض النووي (NAATs)، وتسلسل الحمض النووي، باكتشاف وتحديد الأحماض النووية الميكروبية أو الواسمات الجينية. كما توفر هذه الأساليب نتائج سريعة ودقيقة، مما يُتيح لأخصائيي الرعاية الصحية اتخاذ تدابير مكافحة العدوى بسرعة فائقة، وتحديد خيارات العلاج المناسبة، وتنفيذ التدخلات المستهدفة، ومنع انتشار العدوى داخل أماكن الرعاية الصحية.

كما غيّرت تقنية تسلسل الجيل التالي (Next Generation Sequencing) وهي تقنية متطورة في التكنولوجيا الحيوية التشخيصية، الفهم للتغيرات الجينية وآثارها على تشخيص الأمراض وإدارتها، إذ تتيح هذه التقنية المسح السريع والشامل للجينوم بأكمله مما أحدث نقلة نوعية في تشخيص الاضطرابات الوراثية النادرة، وعلم جينوم السرطان، وتتبع تفشي الأمراض المعدية، كما يسمح تسلسل الجيل التالي بتحديد الطفرات المسببة للأمراض، وتحليل عوامل الخطر الجينية، ومراقبة الاستجابة للعلاج. وقد سهّل التبني الواسع النطاق لتسلسل الجيل التالي تطوير الطب الدقيق(Precision Medicine) ، حيث يتم تصميم العلاجات وفقًا للملف الجيني للفرد. وقد أدَّت التكنولوجيا الحيوية التشخيصية أيضًا إلى تطوير أجهزة تشخيص في نقاط الرعايةPoint Of Care)i )، إذ تتيح هذه التقنية إجراء الاختبارات السريعة، وتقليل وقت الحصول على النتائج وتحسين رعاية المرضى. وتستخدم أجهزة (POC) العديد من مبادئ التكنولوجيا الحيوية، بما في ذلك المقاييس المناعية وأجهزة الاستشعار الحيوية، فتوفر هذه الأجهزة إمكانية التنقل والقدرة على تقديم نتائج سريعة في الوقت الفعلي، مما يجعلها لا تقدر بثمن في المجتمعات محدودة الموارد، والمناطق النائية، وأثناء حالات الطوارئ. كما تلعب التكنولوجيا الحيوية التشخيصية دورًا حيويًا في أنظمة مراقبة الأمراض المعدية، مما يتيح الكشف المبكر عن تفشي الأمراض وتتبعها، من خلال استخدام التقنيات الجزيئية المتقدمة وأدوات التكنولوجيا الحيوية، حيث يمكن للباحثين مراقبة الانتشار وأنماط الانتقال والخصائص الجينية لمسببات الأمراض المعدية. وتسهل أنظمة المراقبة هذه تنفيذ تدابير مكافحة العدوى في الوقت المناسب، مثل بروتوكولات العزل، وتتبع الاتصال، والتدخلات المستهدفة. علاوة على ذلك، يسمح دمج التطورات التكنولوجية الحيوية، مثل تسلسل الجينوم الكامل والمعلوماتية الحيوية، بتحديد مصادر التفشي وتتبع تطور العوامل المعدية، مما يساعد في تطوير استراتيجيات فعّالة للمكافحة ومنع تفشي الأمراض في المستقبل.

من ناحية أخرى، تعتبر مقاومة المضادات الحيوية أزمة صحية عالمية تهدد فعالية الأنواع الحالية من المضادات الحيوية، حيث تقدم التكنولوجيا الحيوية، بقدرتها على معالجة وهندسة النُظم البيولوجية، حلولًا مبتكرة لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية، إذ تسمح للعلماء بتصميم عوامل جديدة مضادة للميكروبات يمكنها استهداف البكتيريا المقاومة للأدوية والقضاء عليها، من خلال تعديل المضادات الحيوية الموجودة أو تطوير مركبات جديدة تمامًا، حيث يمكن للباحثين تعزيز فعالية مضادات الميكروبات ضد السلالات المقاومة. ويتضمن أحد الأساليب استخدام الببتيدات المضادة للميكروبات (Antimicrobial Peptides) المشتقة من المواد الطبيعية. وأظهرت هذه الببتيدات قدرة التغلب على آليات مقاومة المضادات الحيوية، حيث يمكن هندستها لتحسين حساسيتها واستقرار النتائج. بالإضافة إلى ذلك، تمكّن التكنولوجيا الحيوية الباحثين من تطوير الفيروسات التي يمكن أن تصيب البكتيريا وتقتلها على وجه التحديد. كذلك، تسهم التكنولوجيا الحيوية في تطور مجال الطب الدقيق، والذي يصمم العلاجات الطبية للمرضى الأفراد بناءً على تركيبتهم الجينية، فيستخدم علم الصيدلة الجيني، وهو فرع من فروع الطب الدقيق، أدوات التكنولوجيا الحيوية لدراسة كيفية تأثير الاختلافات الجينية على استجابة الفرد للأدوية، بما في ذلك المضادات الحيوية من خلال تحديد العلامات الجينية المرتبطة بفعالية المضادات الحيوية، حيث يمكن للأطباء تحسين خطط العلاج واختيار المضادات الحيوية الأكثر فعالية وأمانًا لكل مريض.

من ناحية أخرى، تعتبر مقاومة المضادات الحيوية أزمة صحية عالمية تهدد فعالية الأنواع الحالية من المضادات الحيوية، حيث تقدم التكنولوجيا الحيوية، بقدرتها على معالجة وهندسة النُظم البيولوجية، حلولًا مبتكرة لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية، إذ تسمح للعلماء بتصميم عوامل جديدة مضادة للميكروبات يمكنها استهداف البكتيريا المقاومة للأدوية والقضاء عليها، من خلال تعديل المضادات الحيوية الموجودة أو تطوير مركبات جديدة تمامًا، حيث يمكن للباحثين تعزيز فعالية مضادات الميكروبات ضد السلالات المقاومة. ويتضمن أحد الأساليب استخدام الببتيدات المضادة للميكروبات (Antimicrobial Peptides) المشتقة من المواد الطبيعية. وأظهرت هذه الببتيدات قدرة التغلب على آليات مقاومة المضادات الحيوية، حيث يمكن هندستها لتحسين حساسيتها واستقرار النتائج. بالإضافة إلى ذلك، تمكّن التكنولوجيا الحيوية الباحثين من تطوير الفيروسات التي يمكن أن تصيب البكتيريا وتقتلها على وجه التحديد. كذلك، تسهم التكنولوجيا الحيوية في تطور مجال الطب الدقيق، والذي يصمم العلاجات الطبية للمرضى الأفراد بناءً على تركيبتهم الجينية، فيستخدم علم الصيدلة الجيني، وهو فرع من فروع الطب الدقيق، أدوات التكنولوجيا الحيوية لدراسة كيفية تأثير الاختلافات الجينية على استجابة الفرد للأدوية، بما في ذلك المضادات الحيوية من خلال تحديد العلامات الجينية المرتبطة بفعالية المضادات الحيوية، حيث يمكن للأطباء تحسين خطط العلاج واختيار المضادات الحيوية الأكثر فعالية وأمانًا لكل مريض.

 تسمح هذه التقنية بالتطوير السريع للقاحات، حيث يمكن تعديل تسلسل (RNA) بسهولة لاستهداف مسببات الأمراض المختلفة. كما أسهمت التكنولوجيا الحيوية بشكل كبير في تطوير أنظمة لقاح جديدة، تعزز فعالية وسلامة اللقاحات، فقد سهّلت تطوير أنظمة مبتكرة لإيصال اللقاحات، حيث تُعد الجسيمات النانوية والنواقل الفيروسية أمثلة على المنصات المصممة بالتكنولوجيا الحيوية لإيصال اللقاحات، وتعمل هذه الأنظمة على تحسين استقرار اللقاح وتسهيل نقله إلى خلايا أو أنسجة معينة، مما يؤدي إلى تعزيز الاستجابات المناعية وتحسين فعالية اللقاح. كما وسعت التكنولوجيا الحيوية نفوذها في مجال مكافحة العدوى خارج أماكن الرعاية الصحية، حيث طور الباحثون طلاءات سطحية مبتكرة مشبّعة بخصائص مضادة للميكروبات تمنع نمو وانتشار مسببات الأمراض. ويمكن استخدام هذه الطلاءات، التي تتكون غالبًا من جزيئات نانوية أو ببتيدات مضادة للميكروبات، على أسطح مختلفة، بما في ذلك الأجهزة الطبية والأماكن العامة وحتى الملابس. علاوة على ذلك، أسهمت التكنولوجيا الحيوية في تطوير طرق جديدة لإزالة التلوث الجرثومي كالتعقيم بالبلازما والإشعاع فوق البنفسجي المبيد للجراثيم (UVGI)، فتوفر هذه الطرق إزالة التلوث الجرثومي بشكل سريع وفعّال دون استخدام مواد كيميائية، مما يقلل من الآثار الضارة.

وتمتد مساهمات التكنولوجيا الحيوية في مكافحة العدوى إلى ما وراء إعدادات الرعاية الصحية التقليدية، لتصل إلى الأماكن العامة والصناعات والزراعة. فمن خلال الاستفادة من تطورات التكنولوجيا الحيوية، يمكننا تطوير حلول مستدامة وفعّالة لمكافحة العدوى، وتقليل العبء على أنظمة الرعاية الصحية، وبالتالي تحسين النتائج الصحية العالمية. لذلك فإن التعاون المستمر بين الباحثين وصانعي السياسات والمتخصصين في الرعاية الصحية ضروري لتسخير الإمكانات الكاملة للتكنولوجيا الحيوية وضمان تبنيها على نطاق واسع في ممارسات مكافحة العدوى.