مفاجأة علمية.. تحويل البلاستيك إلى "باراسيتامول" باستخدام بكتيريا حية
هذه التقنية الجديدة، التي نُشرت نتائجها في مجلة نيتشر كيمستري العلمية، تقدم نموذجا لصناعة دوائية أكثر استدامة وأقل اعتمادا على الوقود الأحفوري، وتفتح آفاقا جديدة لإعادة تدوير النفايات البلاستيكية بشكل فعّال ومفيد.
بلاستيك مستعمل يتحوّل إلى دواء
تعتمد الطريقة على تحليل بلاستيك "البولي إيثيلين تيرفثاليت" المستخدم على نطاق واسع في عبوات المياه والطعام إلى حمض "التريفثاليك"، وهو مركب يمكن للبكتيريا المعدلة وراثيا التعامل معه داخل خلاياها عبر عملية تعرف في علوم الكيمياء باسم "إعادة ترتيب لوسن" والتي يتم فيها إعادة ترتيب الذرات لإنتاج مركبات جديدة البنية.
تُحوِّل البكتيريا حمض التريفثاليك إلى حمض "البارا أمينوبنزويك"، وهو مقدمة أساسية لصناعة الباراسيتامول، المعروف أيضا باسم "أسيتومينافين" والذي يعدّ مسكن الآلام وخافض الحرارة الأول والأكثر استخداما عالميا.
ويشير البروفيسور ستيفان والاس الذي قاد هذه الدراسة في حديث له للجزيرة نت إلى أنّ أكبر التحديات التي واجهوها في هذه الدراسة هي سد الفجوة بين التفاعل الكيميائي والتوافق البيولوجي؛ حيث إنّ إعادة ترتيب لوسن تجري في ظل ظروفٍ غير متوافقةٍ مع الحياة، لذا فإن إيجاد طريقةٍ لإجرائها داخل الخلايا الحية تطلّب إعادة التفكير في كيفية ومكان حدوث هذا التفاعل.
وما يميز إعادة ترتيب لوسن ضمن هذه الدراسة أن فريق البحث نجحوا لأول مرة في تفعيلها داخل كائن حي بعد تهيئة البيئة الجزيئية داخل الخلايا وتوجيه مساراتها الكيميائية من خلال تعديلات وراثية دقيقة، وهذا بعد أن كان هذا التفاعل حكرا على البيئات المخبرية المعقّدة.
المثير أيضا أن البكتيريا لم تحتج إلى محفزات معقدة أو ظروف صناعية قاسية، بل استخدمت الفوسفات الموجود طبيعيا في خلاياها كمحفز داخلي لإكمال التفاعل، وهذا ما يؤكدّه والاس ردا على سؤال للجزيرة نت عن أهمية هذا التفاعل الكيميائي بقوله: "تُعتبر إعادة ترتيب لوسن تفاعلًا كيميائيا تقليديا، ولكنه لم يُلاحظ في الطبيعة قط حتى الآن، وهذه الدراسة هي الأولى التي تُظهر أن الخلايا الحية قادرة على تحفيز التفاعل باستخدام الفوسفات فقط، في ظل ظروف معتدلة ومتوافقة حيويًا".
تحديات وآفاق مستقبلية
بالرغم من أنّ البكتيريا تمكنت في المختبر من تحويل 92% من المركبات البلاستيكية المعالَجة إلى باراسيتامول خلال 24 ساعة فقط، إلا أنّ الطريق إلى إنتاج تجاري لا يزال طويلاً؛ فالتحديات تشمل كفاءة تكسير البلاستيك على نطاق واسع، وضمان استقرار العملية في بيئات صناعية، بالإضافة إلى ضرورة اجتياز التجارب السريرية الصارمة والموافقات التنظيمية لأي دواء يُستخدم بشريا.
كما يشير والاس إلى أنّ توسيع نطاق التفاعلات المتوافقة حيويا يشكل عائقا كبيرا، فمعظم التفاعلات الكيميائية الصناعية لا تزال غير قادرة على العمل داخل الأنظمة الحية، لذا ستحتاج الدراسات المستقبلية إلى إيجاد طرق جديدة لدمج هذه التفاعلات ضمن عمليات الأيض.
من زاوية أخرى، فإنّ ما يجعل هذا الابتكار واعدا ليس فقط فعاليته، بل كونه يحقق خطوات ملموسة نحو تقليل البصمة الكربونية لصناعة الأدوية، إذ يُصنّع الباراسيتامول من مشتقات النفط الخام، وهي عملية تستهلك آلاف الأطنان من الوقود الأحفوري سنويا وتنتج كميات ضخمة من الانبعاثات، في حين أن التقنية الجديدة تعمل في درجة حرارة الغرفة ولا تحتاج طاقة حرارية مرتفعة، ولا تُخلف انبعاثات تقريبا.
إضافة لذلك، تعالج التقنية أزمة بيئية مزمنة تتمثل في النفايات البلاستيكية، لا سيما أن العالم يُنتج أكثر من 350 مليون طن من بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثاليت سنويا، وبهذا الصدد يقول والاس "ربما تكون الرسالة الأهم هي تغيير نظرتنا للنفايات؛ فالنفايات في جوهرها مجرد كربون، وبدلا من أن تكون شيئا يُرمى، يجب اعتبارها موردا قيّما للاقتصاد المستقبلي".
كما تفتح الدراسة المجال لتطوير سلالات بكتيرية قادرة على تحويل أنواع مختلفة من النفايات، وليس فقط البلاستيك، إلى أدوية أو مركبات كيميائية مفيدة، ويختم والاس حديثه للجزيرة نت بقوله" هذه الدراسة ما هي إلا لمحة عن مستقبل يتدفق فيه الكربون عبر دورات مغلقة لا عبر مداخن المصانع، ومستقبل تقدّم فيه علوم الأحياء أساسا قويا للصناعة المستدامة".
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
اليمن الآن
منذ 2 أيام
- اليمن الآن
مفاجأة علمية.. تحويل البلاستيك إلى "باراسيتامول" باستخدام بكتيريا حية
في إنجاز علمي يحمل إمكانيات واعدة لمستقبل التصنيع الدوائي، نجح فريق بحثي من جامعة إدنبره البريطانية في تحويل زجاجات البلاستيك المستعملة إلى دواء الباراسيتامول وذلك باستخدام بكتيريا معدّلة وراثيا من نوع "إي-كولاي". هذه التقنية الجديدة، التي نُشرت نتائجها في مجلة نيتشر كيمستري العلمية، تقدم نموذجا لصناعة دوائية أكثر استدامة وأقل اعتمادا على الوقود الأحفوري، وتفتح آفاقا جديدة لإعادة تدوير النفايات البلاستيكية بشكل فعّال ومفيد. بلاستيك مستعمل يتحوّل إلى دواء تعتمد الطريقة على تحليل بلاستيك "البولي إيثيلين تيرفثاليت" المستخدم على نطاق واسع في عبوات المياه والطعام إلى حمض "التريفثاليك"، وهو مركب يمكن للبكتيريا المعدلة وراثيا التعامل معه داخل خلاياها عبر عملية تعرف في علوم الكيمياء باسم "إعادة ترتيب لوسن" والتي يتم فيها إعادة ترتيب الذرات لإنتاج مركبات جديدة البنية. تُحوِّل البكتيريا حمض التريفثاليك إلى حمض "البارا أمينوبنزويك"، وهو مقدمة أساسية لصناعة الباراسيتامول، المعروف أيضا باسم "أسيتومينافين" والذي يعدّ مسكن الآلام وخافض الحرارة الأول والأكثر استخداما عالميا. ويشير البروفيسور ستيفان والاس الذي قاد هذه الدراسة في حديث له للجزيرة نت إلى أنّ أكبر التحديات التي واجهوها في هذه الدراسة هي سد الفجوة بين التفاعل الكيميائي والتوافق البيولوجي؛ حيث إنّ إعادة ترتيب لوسن تجري في ظل ظروفٍ غير متوافقةٍ مع الحياة، لذا فإن إيجاد طريقةٍ لإجرائها داخل الخلايا الحية تطلّب إعادة التفكير في كيفية ومكان حدوث هذا التفاعل. وما يميز إعادة ترتيب لوسن ضمن هذه الدراسة أن فريق البحث نجحوا لأول مرة في تفعيلها داخل كائن حي بعد تهيئة البيئة الجزيئية داخل الخلايا وتوجيه مساراتها الكيميائية من خلال تعديلات وراثية دقيقة، وهذا بعد أن كان هذا التفاعل حكرا على البيئات المخبرية المعقّدة. المثير أيضا أن البكتيريا لم تحتج إلى محفزات معقدة أو ظروف صناعية قاسية، بل استخدمت الفوسفات الموجود طبيعيا في خلاياها كمحفز داخلي لإكمال التفاعل، وهذا ما يؤكدّه والاس ردا على سؤال للجزيرة نت عن أهمية هذا التفاعل الكيميائي بقوله: "تُعتبر إعادة ترتيب لوسن تفاعلًا كيميائيا تقليديا، ولكنه لم يُلاحظ في الطبيعة قط حتى الآن، وهذه الدراسة هي الأولى التي تُظهر أن الخلايا الحية قادرة على تحفيز التفاعل باستخدام الفوسفات فقط، في ظل ظروف معتدلة ومتوافقة حيويًا". تحديات وآفاق مستقبلية بالرغم من أنّ البكتيريا تمكنت في المختبر من تحويل 92% من المركبات البلاستيكية المعالَجة إلى باراسيتامول خلال 24 ساعة فقط، إلا أنّ الطريق إلى إنتاج تجاري لا يزال طويلاً؛ فالتحديات تشمل كفاءة تكسير البلاستيك على نطاق واسع، وضمان استقرار العملية في بيئات صناعية، بالإضافة إلى ضرورة اجتياز التجارب السريرية الصارمة والموافقات التنظيمية لأي دواء يُستخدم بشريا. كما يشير والاس إلى أنّ توسيع نطاق التفاعلات المتوافقة حيويا يشكل عائقا كبيرا، فمعظم التفاعلات الكيميائية الصناعية لا تزال غير قادرة على العمل داخل الأنظمة الحية، لذا ستحتاج الدراسات المستقبلية إلى إيجاد طرق جديدة لدمج هذه التفاعلات ضمن عمليات الأيض. من زاوية أخرى، فإنّ ما يجعل هذا الابتكار واعدا ليس فقط فعاليته، بل كونه يحقق خطوات ملموسة نحو تقليل البصمة الكربونية لصناعة الأدوية، إذ يُصنّع الباراسيتامول من مشتقات النفط الخام، وهي عملية تستهلك آلاف الأطنان من الوقود الأحفوري سنويا وتنتج كميات ضخمة من الانبعاثات، في حين أن التقنية الجديدة تعمل في درجة حرارة الغرفة ولا تحتاج طاقة حرارية مرتفعة، ولا تُخلف انبعاثات تقريبا. إضافة لذلك، تعالج التقنية أزمة بيئية مزمنة تتمثل في النفايات البلاستيكية، لا سيما أن العالم يُنتج أكثر من 350 مليون طن من بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثاليت سنويا، وبهذا الصدد يقول والاس "ربما تكون الرسالة الأهم هي تغيير نظرتنا للنفايات؛ فالنفايات في جوهرها مجرد كربون، وبدلا من أن تكون شيئا يُرمى، يجب اعتبارها موردا قيّما للاقتصاد المستقبلي". كما تفتح الدراسة المجال لتطوير سلالات بكتيرية قادرة على تحويل أنواع مختلفة من النفايات، وليس فقط البلاستيك، إلى أدوية أو مركبات كيميائية مفيدة، ويختم والاس حديثه للجزيرة نت بقوله" هذه الدراسة ما هي إلا لمحة عن مستقبل يتدفق فيه الكربون عبر دورات مغلقة لا عبر مداخن المصانع، ومستقبل تقدّم فيه علوم الأحياء أساسا قويا للصناعة المستدامة".
اليمن الآن
منذ 4 أيام
- اليمن الآن
قصص معاناة يمنيين عمّقت الأوبئة والحمى أوجاعهم
ارتفعت حرارة الشاب أيمن المقطري كالفحم المتوهج، حتى ظن الأطباء أنه لن يرى الصباح. لم تكن مجرد حمى عابرة، بل رصاصة أخرى في جسد اليمن الممزق بالحرب والمنهك بالأزمات. يقول أيمن للجزيرة نت، مستعيدا ذكريات الألم "لم أتوقع أن ارتفاعا في درجة الحرارة سيقودني إلى مشارف الموت. تناولت المسكنات في البداية، لكن حالتي ساءت سريعا، ولم يتمكن الأطباء من تشخيص حمى الضنك إلا متأخرا، بعد أن أصبح جسدي كخرقة ممزقة". ورغم نجاته بأعجوبة من المرض الذي حصد أرواح العشرات حتى الآن، لا يُخفي أيمن (24 عاما) قلقه من تكرار الإصابة، في ظل تفشي الأوبئة القاتلة بمدينة عدن وسط بيئة محفوفة بالمخاطر من مياه ملوثة، وانتشار البعوض، وغياب حملات الرش الوقائي. تصاعد خطير مأساة أيمن، المقيم في حي كريتر (أعتق حي في عدن)، ليست استثناء، ففي حيه وحده أُصيب العشرات بالكوليرا وحمى الضنك والملاريا. ويقول بأسى "شاب من جيراننا توفي قبل أن يصل إلى المستشفى، وعرفنا لاحقا أنه كان مصابا بالكوليرا". ويشهد اليمن تفشيا واسعا للأوبئة، أبرزها حمى الضنك والملاريا والكوليرا، وسط نظام صحي منهك وأزمات خدمية متفاقمة. وتشير إحصائيات حديثة صادرة عن منظمة الصحة العالمية إلى تسجيل أكثر من 3900 إصابة و14 وفاة بسبب حمى الضنك في محافظتي عدن ولحج منذ مطلع العام الجاري. أما الكوليرا فقد سجلت المنظمة أكثر من 18 ألف إصابة و10 وفيات في عموم البلاد حتى مايو/أيار 2025، بزيادة تقارب 300% عن شهر أبريل/نيسان الماضي، مؤكدة أن اليمن خامس أكثر دول العالم تأثرا بالكوليرا في تلك الفترة. وفي محافظة تعز، ذات الكثافة السكانية العالية، يصف تيسير السامعي، مدير الإعلام الصحي بالمحافظة، الوضع الوبائي بـ"الكارثي"، مؤكدا انتشار الكوليرا وحمى الضنك والملاريا في ظل أزمة مياه خانقة تدفع السكان للاعتماد على مصادر غير آمنة للمياه، مما يفاقم انتشار الأمراض. وقال السامعي للجزيرة نت إن حالات الإسهالات المائية الحادة والكوليرا بلغت منذ بداية العام 1600 حالة، بينها 142 حالة مؤكدة و5 وفيات، في حين سجلت المحافظة 1246 حالة اشتباه بفيروس الحصبة مع 6 وفيات، إضافة إلى 1950 إصابة بالحمّيات المختلفة بينها وفاة واحدة. مرارة المرض وليس أيمن وجيرانه وحدهم من ذاقوا مرارة المرض. محمد الفقيه (35 عاما)، عامل بناء من محافظة تعز، وجد نفسه عاجزا عن إعالة أسرته بعد إصابته بالملاريا. يقول للجزيرة نت "بدأت أشعر برعشة وصداع شديد، ظننتها مجرد إرهاق من العمل، لكن حالتي تدهورت بسرعة ولم أعد أقوى على الوقوف". اضطر الفقيه إلى اقتراض المال لتغطية تكاليف العلاج، وبعد أسبوع من المعاناة خرج من أحد المستشفيات الخاصة بعدن مثقلا بالديون. ويضيف بحسرة "المرض لم يأخذ صحتي فقط بل سلب مني أيضا لقمة العيش". وفي إحدى قرى محافظة لحج، خاضت أسرة الشاب أحمد هاني (22 عاما) سباقا مع الزمن بعدما أُصيب بإسهال حاد وجفاف شديد بسبب الكوليرا. يروي شقيقه للجزيرة نت "لم نجد سيارة لإسعافه، فاضطررنا لنقله على دراجة نارية لمسافة طويلة، ووصل المستشفى وهو في حالة إغماء". ويضيف "بفضل التدخل العاجل، نجا أحمد، لكنه لا يزال يعاني من إرهاق شديد ومضاعفات المرض". ارتفاع حاد والاثنين الماضي، كشفت منظمة أطباء بلا حدود عن ارتفاع حاد في حالات الحصبة شمالي اليمن خلال الأشهر الأربعة الماضية، حيث سجلت محافظة ذمار زيادة بنسبة 219% مقارنة بالعام الماضي، وأرجعت المنظمة ذلك إلى ضعف التغطية بالتطعيم وانهيار البنية التحتية الصحية. ومع غياب الإحصاءات الدقيقة نتيجة الانقسام القائم بين الحكومة اليمنية المعترف بها دوليا وجماعة الحوثيين، يُرجّح أن الأرقام الفعلية للمصابين بالأوبئة تفوق بكثير الإحصائيات الرسمية، خاصة مع صعوبة وصول المرضى إلى المستشفيات في العديد من المناطق. وبحسب الدكتور عارف الحوشبي، المتحدث الرسمي باسم وزارة الصحة في الحكومة الشرعية، تم تسجيل 10 آلاف و150 حالة اشتباه بالكوليرا منذ يناير/كانون الثاني الماضي وحتى مطلع يوليو/تموز الجاري في المناطق الخاضعة لسيطرة الحكومة، منها 2234 حالة مؤكدة بالفحص السريع ونحو 350 إيجابية بالفحص الزراعي، إلى جانب 5 وفيات مؤكدة. وفيما يخص الحمى، أوضح الحوشبي أنه تم الإبلاغ عن أكثر من 8800 حالة إصابة بحمى الضنك وأشباهها، منها 2226 حالة مؤكدة و53 وفاة، وفقا لبيانات نظام الترصد الوبائي "الإيديوز" الذي يغطي المحافظات المحررة فقط، لافتا إلى أن العدد الفعلي أكبر بكثير بسبب صعوبة الوصول والتبليغ. وأكد أن "غياب الشفافية في مناطق سيطرة الحوثيين يعيق جهود المواجهة ويمنع اتخاذ قرارات فعالة مبنية على معلومات دقيقة"، مشيرا إلى أن الوزارة رصدت وجود بكتيريا الكوليرا في بعض الخضروات والمياه القادمة من تلك المناطق، مما يثير مخاوف من انتشار أوسع. أزمة إنسانية ويعاني اليمن أزمة إنسانية تُعد الأسوأ عالميا، إذ يعتمد أكثر من 80% من السكان على المساعدات للبقاء على قيد الحياة، ومع استمرار الصراع والانهيار الاقتصادي، تتزايد المخاوف من موجات وبائية جديدة تهدد حياة السكان في ظل تدهور مستمر للخدمات الصحية والمعيشية. وفي مؤتمر صحفي سابق، قال الدكتور أحمد المنظري، المدير الإقليمي لمنظمة الصحة العالمية لشرق المتوسط "اليمن يواجه واحدة من أسوأ الأزمات الصحية في العالم. الأمراض التي يمكن الوقاية منها تفتك بالسكان لأن النظام الصحي غير قادر على الاستجابة". ويرى مسؤولون صحيون أن استمرار الصراع وتدهور البنية الصحية يمثلان العائق الأكبر أمام مواجهة تفشي الأوبئة، مؤكدين أن النظام الصحي يعمل بأقل من 50% من طاقته ويعتمد بشكل أساسي على دعم المنظمات الدولية في ظل ضعف التمويل الحكومي. ويقرّ الدكتور الحوشبي بصعوبة الوضع، قائلا إن "النظام الصحي في اليمن تأثر بشكل كبير جراء الحرب الممتدة منذ 2014، مما أضعف قدرتنا على مواجهة الجوائح والأوبئة التي تنتشر بوتيرة متسارعة، ونعمل بموارد محدودة جدا ونحتاج إلى دعم دولي عاجل". وأضاف أن وزارة الصحة تواجه تحديات كبيرة أبرزها ضعف التمويل والموازنة التشغيلية التي لا تزال معتمدة على أسعار ما قبل الحرب، مشيرا إلى الحاجة الماسة إلى دعم حكومي وشراكات لضمان استمرار عمل المرافق الصحية وتوفير الوقود والمستلزمات الطبية.
اليمن الآن
٠٢-٠٧-٢٠٢٥
- اليمن الآن
لتخفيف المعاناة .. إليك اسباب و نصائح مهمة لعلاج التهابات مفصل الكتف
صحة التهابات مفصل الكتف مشكلة يعاني منها البعض، تعتبر من الالتهابات الشائعة، والتي تؤثر كثيرا على النشاط والحركة والقدرة على أداء المهام اليومية وحمل الأشياء باليدين، وتترك ألما مختلف الشدة من حالة لأخرى. الأسباب المحتملة لالتهاب مفصل الكتف كثير من الأسباب المحتملة لمفصل الكتف والتهاباته، يوضحها تقرير نشر فى موقع health ucdavic ـ تآكل الغضروف بمرور الزمن: مع التقدم في العمر، يتناقص سُمك الغضروف بين العظام، مما يؤدي إلى احتكاكها المباشر. ـ إصابات سابقة في الكتف: كالحوادث أو الخلع أو الكسور، حتى وإن تم علاجها، قد تترك تأثيرًا دائمًا على المفصل. ـ أمراض مناعية مثل الروماتويد: تهاجم هذه الحالات المفاصل داخليًا، مسببة تآكلًا مبكرًا للأنسجة. ـ الحركات المتكررة والإجهاد المزمن: الأنشطة الرياضية أو الوظيفية التي تتطلب رفع الذراع كثيرًا قد تسرّع التدهور. ـ الاستعداد الوراثي: بعض الأشخاص يرثون ميلًا بيولوجيًا لتلف المفاصل مبكرًا. أبرز الأعراض التي تدل على التهاب المفصل ـ ألم مستمر أو متزايد: يظهر أولًا عند تحريك الذراع، ثم قد يستمر حتى في حالة الراحة أو النوم. ـ تيبس المفصل: خاصة في الصباح أو بعد فترات من عدم الحركة. ـ أصوات عند الحركة: مثل طقطقة أو خشخشة، نتيجة احتكاك العظام ببعضها. ـ ضعف في الذراع المصابة: يؤثر على أداء المهام اليومية كاللباس أو رفع الأشياء. ـ نقص في مدى الحركة: يصبح رفع الذراع أو تحريكها لأعلى صعبًا ومؤلمًا. العلاج ونصائح هامة تعديل النشاط اليومي: التقليل من الحركات المسببة للألم. استخدام كمادات باردة أو ساخنة: للمساعدة في تخفيف الالتهاب أو ارتخاء العضلات. أدوية مضادة للالتهاب: مثل الإيبوبروفين أو الباراسيتامول لتقليل الألم المؤقت. العلاج الطبيعي: لتحسين مرونة المفصل ودعم العضلات المحيطة به. حقن موضعية بالكورتيزون: تستخدم في الحالات المتوسطة لتقليل التورم والألم.ووفقا لرؤية الطبيب المختص الجراحة تُستخدم كحل أخير عند فشل العلاجات الأخرى
