طور علماء في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس ليزرًا فائق النبضات يمكن أن يقتل البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة وجراثيمها، دون الإضرار بالخلايا البشرية. يعمل الليزر عن طريق اهتزاز وتكسير الهياكل البروتينية داخل الخلية البكتيرية، مما يؤدي إلى اضطراب كيميائي حيوي وموت في نهاية المطاف. يأمل الباحثون أن تكون هذه التقنية مفيدة في تطهير الجروح ومنتجات الدم.
إن قتل البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة ليس بالأمر السهل، لأن العديد من المضادات الحيوية الشائعة التي نستخدمها لم تعد فعالة ضدها. تعتبر الاستراتيجيات العامة المضادة للبكتيريا التي يمكن أن تقتل مثل هذه البكتيريا، مثل الحرارة أو استخدام المبيض، جيدة لتطهير الأسطح والمعدات، ولكن من الواضح أنها ليست آمنة للاستخدام داخل جسم الإنسان.
طور هؤلاء الباحثون تقنية ليزر يمكنها قتل الميكروبات، مثل البكتيريا والفيروسات، بسهولة، لكنها لا تضر الخلايا البشرية. قال شو وي تسن، أحد قادة البحث، في بيان صحفي: “تعمل تقنية الليزر ذات النبضات الفائقة القصر بشكل فريد على تعطيل مسببات الأمراض مع الحفاظ على البروتينات والخلايا البشرية”. “تخيل، قبل إغلاق جرح جراحي، أنه يمكننا مسح شعاع ليزر عبر الموقع وتقليل فرص الإصابة بالعدوى. أستطيع أن أرى هذه التقنية تُستخدم قريبًا لتطهير المنتجات البيولوجية في المختبر، وحتى لعلاج التهابات مجرى الدم في المستقبل عن طريق وضع المرضى في غسيل الكلى وتمرير الدم من خلال جهاز العلاج بالليزر”.
تعمل هذه التقنية عن طريق تعطيل الهياكل البروتينية في الخلايا البكتيرية. بمجرد أن تتفكك البروتينات، فإنها تلتصق في كثير من الأحيان بمكونات خلوية أخرى، مما يتسبب في حدوث فوضى متشابكة ويؤدي في النهاية إلى موت الخلية. ومع ذلك، عند مستويات طاقة الليزر المطلوبة لقتل الخلايا البكتيرية والفيروسات، لا تتأثر الخلايا البشرية.
قال تسن: “لقد نشرنا سابقًا بحثًا أظهرنا فيه أن قوة الليزر مهمة”. “عند طاقة ليزر معينة، نقوم بتعطيل الفيروسات. كلما زادت الطاقة، تبدأ في تعطيل البكتيريا. لكن الأمر يتطلب قوة أعلى من ذلك، ونحن نتحدث عن أوامر الحجم، لبدء قتل الخلايا البشرية. لذلك هناك نافذة علاجية حيث يمكننا ضبط معلمات الليزر بحيث يمكننا قتل مسببات الأمراض دون التأثير على الخلايا البشرية “.
حتى الآن، قام الباحثون باختبار الليزر على البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة في المختبر بما في ذلك MRSA و E. coli المنتجة لبيتا لاكتاميز، وأظهروا أن 99.9 ٪ من العينات البكتيرية قد ماتت.
قال تسن: “أي شيء مشتق من مصادر بشرية أو حيوانية يمكن أن يكون ملوثًا بمسببات الأمراض”. “نقوم بفحص جميع منتجات الدم قبل نقلها إلى المرضى. المشكلة هي أننا يجب أن نعرف ما الذي نبحث عنه. إذا ظهر فيروس جديد ينتقل عن طريق الدم، مثل فيروس نقص المناعة البشرية الذي حدث في السبعينيات والثمانينيات، فقد يصل إلى إمدادات الدم قبل أن نعرفه. يمكن أن تكون أشعة الليزر ذات النبضات الفائقة وسيلة للتأكد من أن إمدادات الدم لدينا خالية من مسببات الأمراض المعروفة وغير المعروفة “.