نبات مبتكر يتصدى للميكروبات المستجدة

تمكن فريق من الباحثين من إنتاج نباتات يمكنها مقاومة العدوى الفيروسية؛ وذلك عن طريق إجراء تعديلات وراثية على هذه النباتات لتصبح قادرةً على إنتاج بروتينات مناعية تخليقية، يُطلق عليها اسم أجسام «بيكو» المضادة (وهي مزيج من مستقبلات Pik المناعية وأجسام نانوية مضادة).

فالنباتات تمتلك نظامًا مناعيًا متعدد المهام يدرأ عنها الإصابة ببعض مُسببات الأمراض؛ غير أنها لا تُنتج أجسامًا مضادةً، كما تفعل الحيوانات، وهو ما يجعلها عاجزةً عن إطلاق استجابة مناعية سريعة عند مواجهة خطر لم تعهده من قبل.

وسعيًا لإنتاج نباتات معدلة وراثيًا قادرة على اكتشاف مسببات أمراض محددة، عمد جيورجوس كوريليس وفريقه البحثي، من مختبر سينسبري في نورويتش بالمملكة المتحدة، إلى استخدام بروتينات مناعية نباتية يمكنها اكتشاف الجزيئات الناتجة عن الفطريات. بعد ذلك، تمكن الفريق البحثي، من إنتاج أجسام «بيكو» مضادة، عن طريق دمج تلك البروتينات مع أجسام مضادة دقيقة إلى حد مذهل، تشبه تلك التي تحويها أجساد حيوانات اللاما، ثم أجروا على أجسام «بيكو» المضادة تلك بعض التعديلات لحثها على التعرف على بروتينات محددة تحمل واسمات تألق حيوي. وفيما بعد، نجح الفريق البحثي، في إنتاج نباتات تبغ برية (Nicotiana benthamiana) معدلة وراثيًا أمكنها تخليق أجسام «بيكو» المضادة.

ووجد الفريق البحثي أن هذه النباتات كانت قادرة على مقاومة الإصابة بعدوى تسببها سلالة فيروس البطاطس X (الموضح في الصورة ملونًا بألوان اصطناعية). وقد سبق تعديل هذه السلالة وراثيًا لإنتاج بروتين الفيروس حاملًا لواسمات تألق حيوي تحتاج النباتات إلى اكتشافها لمقاومة الفيروس. ولاحظ الفريق البحثي أن أوراق التبغ أنتجت بشكلٍ مؤقت نوعين من أجسام «بيكو» المضادة، كما أمكنها في الوقت نفسه شن استجابات مناعية ضد اثنين من بروتينات الفيروس الحاملة لواسمات تألق حيوي، وهو ما دل على إمكانية إجراء تعديلات وراثية سريعة على النباتات، لتصبح قادرةً على مقاومة العديد من مسببات الأمراض.

Science 379, 934–939 (2023)