اكتشاف أهداف جديدة لعلاج فيروس إيبولا باستخدام تقنية مُسَلَّمَة لتحليل الجينات بالذكاء الاصطناعي

في إطار محاولة تطوير علاجات جديدة للوباء الفيروسي الخطير "الإيبولا"، أجرت فريق من العلماء من معهد برواد (Broad Institute) في ماساتشوستس ومركز الأوبئة والفيروسات المُستجدة (NEIDL) في جامعة بوسطن تجربة مبتكرة باستخدام طريقة تُعرف باسم "المسح الضوئي المجمّع" (Optical Pooled Screening - OPS). هذه الطريقة الجديدة تتيح للباحثين تحليل تأثير تثبيط كل جين في الجينوم البشري على قدرة فيروس الإيبولا على التكاثر، مما يفتح آفاقًا جديدة لتحديد أهداف دوائية محتملة. على الرغم من ندرة تفشي الإيبولا، إلا أن المرض يُعد من الأمراض القاتلة، مع قلة الخيارات العلاجية. ولذلك، يركز الباحثون على استهداف البروتينات في خلايا الإنسان التي يعتمد عليها الفيروس للنمو، بدلًا من محاولة تدمير الفيروس مباشرة. ومع ذلك، كانت هذه المهمة صعبة باستخدام الطرق التقليدية، خاصة مع الفيروسات الخطيرة التي تتطلب بروتوكولات سلامة بيولوجية عالية. في هذه الدراسة، قام الباحثون بتقنيات "كريسبر" (CRISPR) لتعطيل كل جين في الجينوم البشري على حدة في حوالي 40 مليون خلية. ثم أعدوا هذه الخلايا للاختبار بالفيروس، حيث تم تثبيت الخلايا في الأطباق المخبرية وتعطيلها لضمان السلامة، قبل أن يتم تحليلها باستخدام تقنيات التصوير والذكاء الاصطناعي. من خلال تحليل الصور باستخدام برنامج "CellProfiler" ونموذج تعلم عميق، حدد الباحثون مراحل العدوى الفيروسية بدقة، مما مكّنهم من تحديد بروتينات معينة في الخلايا البشرية تؤثر على قدرة الفيروس على التكاثر. كما أظهرت النتائج أن تعطيل بعض الجينات مثل "UQCRB" قد يُضعف قدرة الفيروس على التكاثر، بينما أدى تعطيل جين آخر، وهو "STRAP"، إلى تغيير التوازن بين الحمض النووي الفيروسي والبروتينات. وقد تم تجربة علاج خلوي باستخدام مثبط لجين "UQCRB"، ونجح في تقليل الإصابة الإيبولية دون التأثير على صحة الخلية. كما أجريت اختبارات إضافية على فيروسات مماثلة مثل "سودان" و"ماربورغ"، ووجد أن تعطيل بعض الجينات قد يعيق تكاثرها أيضًا، مما يشير إلى إمكانية تطوير علاجات عامة لفيروسات مماثلة. وتُعتبر هذه الدراسة خطوة كبيرة في فهم كيفية تأثير الفيروسات على الخلايا البشرية، وتفتح المجال لاستكشاف علاجات جديدة لفيروسات أخرى صعبة العلاج. يُعد معهد برواد من المؤسسات الرائدة في مجال الأبحاث الجينية والطبية، ويُعتبر "المسح الضوئي المجمّع" أداة حديثة تجمع بين التصوير الدقيق والتحليل الجيني الكمي، مما يوفر رؤى أعمق حول تفاعل الفيروسات مع الخلايا. ويعتبر هذا العمل نتاجًا للتعاون بين مختبرات برواد ومركز بوسطن للفيروسات، ودعمته عدة مؤسسات بحثية، بما في ذلك معهد الأبحاث الجينومي الوطني، ومؤسسة بوروجس ويلكوم، ومؤسسة هيرتس، ووزارة الدفاع الأمريكية.