عبد المالك سيتياوان، MD، M.Infect.Dis.
كلية الطب، كلية الطب والعلوم الصحية. جامعة مولانا مالك إبراهيم الإسلامية الحكومية، مالانج

تُعدّ الإشريكية القولونية من أكثر الكائنات الدقيقة شيوعًا في أمعاء الإنسان. وبينما تُعتبر معظم سلالات هذه الكائنات الدقيقة جزءًا من الفلورا الطبيعية للجسم، فإنّ بعضها قادر على إحداث المرض. وتُصنّف هذه السلالات إلى ثلاث مجموعات رئيسية وفقًا لقدرتها على إحداث المرض: الإشريكية القولونية المتعايشة، والإشريكية القولونية الممرضة للأمعاء، والإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (ExPEC) (1).
كان يُعتقد أن قدرة بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (ExPEC) على مهاجمة واستيطان مواقع متعددة خارج الجهاز الهضمي تُسبب أضرارًا جسيمة للأفراد من حيث المشاكل الصحية والمشاكل المالية (2). إضافةً إلى ذلك، بدأ ازدياد عدد سلالات ExPEC المقاومة للمضادات الحيوية في العقد الأول من الألفية الثانية يلفت انتباه الأوساط الصحية إلى أهمية حماية الإنسان من هذا العامل الممرض (3).
أثبت التطعيم أنه الوسيلة الأقوى لحماية البشرية من الأمراض المعدية الفتاكة كالجُدري وشلل الأطفال. علاوة على ذلك، يُتيح التقدم في التقنيات الجزيئية في صناعة اللقاحات فرصًا أكبر للعلماء لتعزيز تطوير لقاحات لأمراض مختلفة (4). ويمكن أن يُسفر توفر التسلسلات الجينومية الكاملة لبكتيريا الإشريكية القولونية عن لقاحات مُرشحة محتملة من خلال دراسة الاختلافات الجينية بين سلالات الإشريكية القولونية غير الممرضة وسلالات الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (1). وحتى الآن، لم ينجح أي لقاح مُرشح في اجتياز التجارب السريرية. ستناقش هذه الورقة البحثية ما أنجزه العلماء في مجال تطوير لقاحات ضد الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء.
حدد موريل وآخرون (2009) في دراستهم 19 مجموعة من الجينات، تُعرف أيضًا باسم "الجزر الجينومية"، في بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (ExPEC)، والتي لم تُكتشف في سلالات الإشريكية القولونية غير الممرضة. ومن هذه الجينات، استخدموا "نهجًا عكسيًا طرحيًا" للتنبؤ بـ 230 مستضدًا محتملاً لتصبح مرشحة للقاح. ويستند هذا التنبؤ إلى تحليل المعلوماتية الحيوية لتحديد المستضدات المرتبطة بالسطح أو المُفرزة. وقد ثبت أن تسعة مستضدات من أصل 230 مستضدًا توفر حماية في الجسم الحي لنماذج الفئران التي تعرضت لسلالات ممرضة من الإشريكية القولونية (1).
تراوحت مستويات الحماية ضمن تسعة مستضدات بين 13 و82 وحدة حماية من النوع TP3T. وكان المستضد ECOK1_3385 هو الأكثر فعالية من حيث الحماية (82 وحدة حماية من النوع TP3T). وقد ثبت لاحقًا أن هذا المستضد يوفر حماية ضد سلالات مختلفة من بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (ExPEC)، حيث تراوحت فعاليته الوقائية بين 43 و78 وحدة حماية من النوع TP3T. ويمكن للحماية التي توفرها كل من المناعة النشطة والسلبية أن تمنع تجرثم الدم والوفيات. ويعتقد موريل وزملاؤه أن المستضد المشفر بواسطة جين ECOK1_3385 يُعد لقاحًا مرشحًا واسع النطاق يوفر حماية ضد بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (1).
تتميز جينة ECOK1_3385 بانتشارها الواسع، ليس فقط في بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء (ExPEC)، بل أيضاً في بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة المعوية (InPEC) وفي بكتيريا الإشريكية القولونية غير الممرضة. مع ذلك، لا يُفرز هذا المستضد في بكتيريا الإشريكية القولونية غير الممرضة لافتقارها إلى منطقة نظام الإفراز من النوع الثاني (T2SS) في جينومها. تُعتبر منطقة T2SS عامل ضراوة يميز بكتيريا الإشريكية القولونية غير الممرضة عن الممرضة (1). لذا، لا يُحفز هذا المستضد مناعة المضيف ضد بكتيريا الإشريكية القولونية غير الممرضة، التي تُعد جزءاً من الفلورا الطبيعية للإنسان.
يُعدّ نهج "علم اللقاحات العكسي" في دراسة موريل وآخرون جزءًا هامًا يجب تسليط الضوء عليه في هذا التقرير. يُسهم التقدم في تقنيات علم الجينوم في تطوير اللقاحات. وكان لقاح المكورات السحائية من النوع B (MenB) أول لقاح ناجح تم تطويره باستخدام هذه الطريقة. وتُستخدم حاليًا مناهج أخرى قائمة على الجينوم، مثل علم اللقاحات العكسي المُحسّن، وعلم النسخ، وعلم الجينوم الوظيفي، وعلم البروتينات، لتطوير لقاحات جديدة (5). علاوة على ذلك، يُوفر ظهور علوم المعلوماتية الحيوية أداةً لتطوير اللقاحات القائمة على الجينوم، تُتيح دراسة البيولوجيا الجزيئية باستخدام تقنيات حسابية بسيطة، مما يُؤدي إلى إنتاج اللقاحات بسرعة أكبر مقارنةً بالأساليب التقليدية.

قائمة المراجع
1. موريل دي جي، بيرتولدي آي، سبانيولو إيه، ماركي إس، روسيني آر، نيستا بي، وآخرون. تحديد مستضدات اللقاحات الوقائية والمحفوظة على نطاق واسع من جينوم الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. 18 مايو 2010؛ 107(20): 9072-7.
2. سميث جيه إل، فراتاميكو بي إم، غونتر إن دبليو. الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء. مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء والأمراض. 2007؛4(2):134-63.
3. جيه دي دي بيتوت. الإشريكية القولونية الممرضة خارج الأمعاء: تحديث حول مقاومة المضادات الحيوية، والتشخيص المختبري، والعلاج. مراجعة الخبراء للعلاج المضاد للعدوى. أكتوبر 2012؛ 10(10): 1165-76. معرف ببمد: 1266802195؛ 23199402.
4. بلوتكين إس إيه. اللقاحات: الماضي والحاضر والمستقبل. نات ميد. أبريل 2005؛ 11 (4): S5-S11.
5. رينودو سي دي، تيلفورد جيه إل، رابولي آر، سيب كيه إل. علم اللقاحات في عصر الجينوم. مجلة التحقيقات السريرية. سبتمبر 2009؛ 119 (9): 2515-25.