يقضي على البكتيريا.. تطوير لقاح ضد العدوى المتعددة لدى الأطفال

يقول الخبراء إنه من الممكن التوصل إلى لقاح يقضي على البكتيريا التي تسبب ما يصل إلى 200 مليون إصابة بالأطفال كل عام.

في أول دراسة من نوعها، قام فريق دولي بتحليل الجينومات الجديدة والموجودة لبكتيريا المستدمية النزلية (H. influenzae)، من عينات عالمية تم جمعها بين عامي 1962 و2023.

البكتيريا المستدمية النزلية

إن البكتيريا المستدمية النزلية هي نوع من البكتيريا التي يمكن أن تسبب مجموعة من الالتهابات التي يتم علاجها على نطاق واسع بالمضادات الحيوية، ولكن على الرغم من اسمها، فإنها لا تسبب الإنفلونزا.

ونشرت الدراسة في مجلة Nature Microbiology، وكشفت عن مقاومة واسعة النطاق للمضادات الحيوية، مع وجود بعض السلالات المقاومة لمعظم فئات المضادات الحيوية، وتشير إلى أن هناك حاجة ملحة لزيادة أعداد H. influenzae في أنظمة الرصد العالمية.

وجد الفريق أن بكتيريا المستدمية النزلية (H. influenzae) من جميع أنحاء العالم تُظهر اختلافًا جينيًا ضئيلًا بشكل مفاجئ، مما يُشير إلى إمكانية تطوير لقاح عالمي يستهدف السمات المشتركة.

وقد حُددت لقاحات مرشحة محتملة سابقًا، وتساعد هذه الدراسة على تمهيد الطريق لاكتشاف المزيد.

في حين أن هناك لقاح فعال للغاية ضد المستدمية النزلية من النوع ب (Hib)، والذي يمكن أن يسبب التهاب السحايا لدى الأطفال وغيره من الأمراض التي تهدد الحياة، إلا أن هذا اللقاح لا يعمل ضد أي سلالات أخرى من نفس النوع.

إحدى هذه السلالات هي المستدمية النزلية غير القابلة للتصنيف (NTHi)، وهي السبب الرئيسي لالتهابات الأذن الحادة لدى الأطفال، حيث تُقدر حالاتها بحوالي 175 مليون حالة سنويًا على مستوى العالم.

كما يُمكن أن تُسبب التهاب الجيوب الأنفية والتهاب الملتحمة، وهي سبب شائع للالتهاب الرئوي.

الالتهاب الرئوي

الالتهاب الرئوي هو مرض يهدد الحياة وقد يسبب أيضًا ضررًا دائمًا للرئتين وهو شائع بشكل خاص بين الأطفال الصغار في البلدان ذات الموارد المحدودة.

وفي أول دراسة واسعة النطاق لتسلسل الجينوم لـ H. influenzae، كان علماء معهد سانجر وزملاؤهم أول من استخدم علم الجينوم للتحقيق بشكل شامل في H. influenzae في السكان ذوي العبء المرتفع، مثل أولئك الذين يعيشون على الحدود بين تايلاند وميانمار.

قام الفريق بتسلسل مسحات الأنف من الأطفال في مخيم مايلا للنازحين في تايلاند، وأعطوا 4474 جينومًا، ودمجوها مع 5976 جينومًا منشورًا متاحًا من H. influenzae لإعطاء صورة عالمية عن تطور ووبائيات هذا النوع.

في مخيم مايلا، كانت أكثر من 95% من حالات الالتهاب الرئوي المرتبطة بالبكتيريا المستدمية النزلية من سلالات NTHi.

يُبرز هذا مدى فعالية هذه البكتيريا في التسبب بالمرض والتفوق على كلٍّ من المستدمية النزلية من النوع باء (Hib) وسلالات أخرى من هذا النوع، حتى في مجتمع غير مُلقَّح ضد المستدمية النزلية من النوع باء.

لم يجد الفريق أيَّ متغيرات جينية من NTHi أكثر شيوعًا بين حالات الالتهاب الرئوي، مما يُشير إلى أن جميعها لديها القدرة نفسها على التسبب في مرض غزوي.

كانت مقاومة الأدوية المتعددة واسعة النطاق شائعة بين عينات NTHi من Maela وتم العثور عليها أيضًا في جميع أنحاء العالم.

ومن خلال تحليلات واسعة النطاق للمجموعة العالمية بأكملها من الجينومات، وجد الفريق أن البكتيريا المستدمية النزلية لا تمتلك سلالات خاصة بكل بلد أو سلالات تتطور بشكل فردي، وهو ما نراه عادة في البكتيريا الأخرى المسببة لأمراض الجهاز التنفسي الرئيسية.

وبدلاً من ذلك، وعلى الرغم من وجود مستويات عالية للغاية من إعادة التركيب الجيني، حيث يتم تبادل المادة الوراثية بين البكتيريا المختلفة أثناء التكاثر، فإن التباين الإجمالي في الجينوم منخفض.

وهذا مثال على الاختيار السلبي الشامل، حيث يتم إزالة التغييرات الجينية الجديدة باستمرار، وهو أمر واعد فيما يتعلق بآفاق تطوير اللقاحات في المستقبل.

قال الدكتور نيل ماكالاسدير، المؤلف المشارك الأول: "يمكن أن يكشف تسلسل الجينوم على نطاق واسع عن أنماط على مستوى السكان كان من المستحيل رؤيتها سابقًا، مما يجعله تقنية لا تقدر بثمن في فهم انتشار الأمراض المعدية وتأثيرها وتطورها".

وأضاف: "من خلال دراسة ما يقرب من عشرة آلاف عينة من البكتيريا المستدمية النزلية، بدأنا في بناء قاعدة من المعرفة حول التنوع الجيني للأنواع بأكملها نسبة إلى السلالة التي لدينا لقاح ضدها".

على الرغم من أن المستدمية النزلية تتميز بقدرتها العالية على إعادة التركيب، إلا أن هناك عمليات تطورية تحافظ على غالبية الجينوم.

إن فهم المزيد عن هذه الأجزاء المحفوظة قد يُسهم في تطوير لقاح فعال يمنع الأمراض التي تسببها جميع سلالات المستدمية النزلية، مما يُقلل اعتمادنا على المضادات الحيوية واسعة الطيف.

قالت الدكتورة آنا بونتينن، المؤلفة الرئيسية المشاركة في جامعة أوسلو: "تُظهر دراستنا أنه، على عكس البكتيريا الأخرى التي تُعدّ مسببات رئيسية لالتهابات الجهاز التنفسي، لا توجد مجموعات معزولة من المستدمية النزلية في مناطق مختلفة. وهذا خبر سار، فلو وُجدت العديد من المتحورات المحلية المختلفة، لكان تطوير لقاح أكثر صعوبة بكثير.

وأضافت: "إن النتائج التي توصلنا إليها تؤكد فرضيتنا الأصلية: وهي أنه من الممكن تطوير لقاح عالمي للحماية من جميع أنواع العدوى التي يسببها المستدمية النزلية".

قال البروفيسور بول تيرنر، المؤلف المشارك: "تعد التهابات الأذن أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لوصف المضادات الحيوية للأطفال، وتعد المستدمية النزلية واحدة من أهم البكتيريا التي تسبب هذه الالتهابات".

وأضاف: "تظهر مقاومة واسعة النطاق للمضادات الحيوية ضمن هذه السلالات البكتيرية في تحليلاتنا الجينومية وفي الممارسة العملية في مؤسسات الرعاية الصحية، مع بقاء نوع واحد فقط من المضادات الحيوية الفعالة في بعض مناطق العالم. علينا إيجاد طرق جديدة للتصدي لهذه العدوى، مثل التطعيم، لضمان حماية الجميع من خطري العدوى ومقاومة المضادات الحيوية".