«فيروسات عملاقة» قد تشكل حلاً مضاداً لذوبان الجليد القطبي

تدمر أنواعاً من الطحالب الداكنة المسرّعة له

التغيرات المناخية تؤدي إلى ذوبان الجليد القطبي
التغيرات المناخية تؤدي إلى ذوبان الجليد القطبي
TT

«فيروسات عملاقة» قد تشكل حلاً مضاداً لذوبان الجليد القطبي

التغيرات المناخية تؤدي إلى ذوبان الجليد القطبي
التغيرات المناخية تؤدي إلى ذوبان الجليد القطبي

طُرِح كثير من الأفكار في قائمة تبدو غريبة كوسائل لتبريد كوكب الأرض الذي يسخن بسرعة في السنوات الأخيرة.

عرضت مثلاً طريقة تركيب 10 ملايين مضخَّة في القطب الشمالي للمساعدة في تكوين المزيد من الجليد البحري، أو وضع مرايا عملاقة في الفضاء لتعكس ضوء الشمس الذي سيكون مكلفاً للغاية.

فيروسات عملاقة

الآن يمكننا إضافة فيروس آخر إلى تلك القائمة: «الفيروسات العملاقة»؛ إذ يقول باحثون من قسم العلوم البيئية بجامعة آرهوس Aarhus University في الدنمارك إنهم اكتشفوا لأول مرة علامات على وجود فيروسات كبيرة تعيش في الثلج والجليد على الغطاء الجليدي في غرينلاند.

هذه الفيروسات «العملاقة» ضخمة حقاً، على الأقل نسبياً. إلا أنها وبالمقارنة مع أبناء عمومتها المتوسطة الحجم، يمكنها أن تنمو لتصبح أكبر بما يصل إلى 1500 مرة.

لكن حجمها ليس هو ما يجعل هذه الكائنات ذات أهمية محتملة لعلماء المناخ، بل حبها لنقل العدوى.

طحالب تسرّع ذوبان الجليد

وتُعتبر الطبقة الجليدية في غرينلاند الأكبر في نصف الكرة الشمالي، وهي في طريقها إلى الذوبان. وتفترض البيانات الأخيرة أنها تفقد 30 مليون طن من الجليد في الساعة. وإذا ذابت بالكامل، فسوف يرتفع مستوى سطح البحر العالمي بأكثر من 20 قدماً.

ويساهم في تسارع معدل الذوبان نوع من الطحالب التي تنمو على الجليد البحري في القطب الشمالي، والتي تحوّل سطحه إلى اللون الأحمر الداكن أو الأسود في فصلَي الربيع والصيف. وتمتص الأسطح الداكنة المزيد من الحرارة، مما يؤدي إلى تسريع عملية الذوبان.

حرب «حيوية»

وهنا يأتي دور الفيروسات العملاقة؛ إذ يشتبه الباحثون في أنها تصيب هذه الطحالب وتدمرها. وإذا كان من الممكن نشر فيروسات عملاقة بشكل استراتيجي لمهاجمة الطحالب الجليدية، فربما يمكن أن تساعد في تبريد الأمور.

إلا أن هناك بعض المحاذير التي يجب مراعاتها؛ إذ ليس من المؤكد بنسبة 100 في المائة أن هذه الفيروسات العملاقة تصيب الطحالب، ولكن تم العثور على بصماتها الجينية في عيِّنات من الجليد تظهر فيها الألوان الخاصة بازدهار الطحالب الدقيقة. وقد أكدت الأبحاث السابقة أن الفيروسات العملاقة الموجودة في المحيط تصيب بالفعل الطحالب وتقتلها.

آمال ومخاوف

ولكن أبعد من ذلك، لا يُعرف كثير عن كيفية تصرف الفيروسات العملاقة على الغطاء الجليدي، أو كيف يمكن تسخيرها للسيطرة على تكاثر الطحالب.

وقالت لورا بيريني، إحدى الباحثات المؤلفة المشاركة في الدراسة الناتجة المنشورة في مجلة «مايكروبيوم” Microbiome: «لا نعرف بعد مدى تحديدها ومدى كفاءتها». وهي تواصل وفريقها تحقيقاتهم بشأن الفيروسات وسيصدرون المزيد من الأبحاث قريباً.

هناك أيضاً كثير مما لا يزال غير معروف حول بيئة ازدهار الطحالب نفسها. نحن نعلم أنها في بعض الأحيان تكون كبيرة بما يكفي لرؤيتها من الفضاء خلال فصل الصيف، ويمكنها أن تزيد من ذوبان الجليد السطحي بنسبة 10 في المائة تقريباً. ولكن ما الذي يجعلها تزدهر؟ وما العواقب غير المقصودة التي يمكن أن تترتب على تعديل نظامها البيئي؟ هذا السؤال الأخير هو السؤال الذي يتعين على كل المشاريع التي تسعى إلى التلاعب بمناخ الأرض أن تتصدى له.

قد يبدو العمل مع الفيروسات والطحالب أكثر «طبيعية» قليلاً من إطلاق مرايا فضائية، ولكن كل إجراء له تأثير غير مباشر. ومع ذلك، مع استمرار ارتفاع انبعاثات الغازات الدفيئة على مستوى العالم وانتقال درجة حرارة الكوكب إلى منطقة مخيفة ومجهولة، ينظر العلماء بقلق إلى مقترحات لتبريد الكوكب كانت تبدو ذات يوم غير واردة على الإطلاق.

* مجلة «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»

حقائق

30 مليون طن

من الجليد تفقدها طبقة غرينلاند الجليدية في الساعة

اقرأ أيضاً


مقالات ذات صلة

قرية بريطانية تكافح من أجل البقاء

يوميات الشرق منزل «شاليه» تم سحبه إلى البحر أثناء ارتفاع المد والجزر في همسبي (أ.ف.ب)

قرية بريطانية تكافح من أجل البقاء

تسبب تآكل الساحل في منتجع «همسبي» الذي يقع بمنطقة نورفولك في شرق إنجلترا في تهديد كبير للسكان وخسارة كل شيء بين عشية وضحاها بعدما تهدّمت منازلهم.

الاقتصاد إحدى المناطق الجبلية الواقعة جنوب المملكة (الشرق الأوسط)

البرامج والمشاريع البيئية القائمة تحت مظلة مبادرة «السعودية الخضراء»

علمت «الشرق الأوسط» أن الحكومة السعودية تنوي ضم جميع المبادرات والبرامج والمشاريع في القطاعين العام والخاص والقطاع غير الربحي إلى مبادرة «السعودية الخضراء».

بندر مسلم (الرياض)
يوميات الشرق أملُ المستقبل (مواقع التواصل)

تلامذة بريطانيون يُخلّدون أبطال إنقاذ المناخ بأعمال فنية

جسَّد عدد من تلامذة المدارس البريطانية شخصيات أبطال إنقاذ المناخ ونشطاء البيئة في أعمال فنية عُرضت بمقاطعة نورفك، شرق إنجلترا.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق أزمة المناخ تتسبب في زيادة طول الأيام (رويترز)

دراسة: أزمة المناخ تجعل الأيام أطول

كشفت دراسة جديدة عن أن أزمة المناخ تتسبب في زيادة طول الأيام، حيث يؤدي ذوبان الجليد القطبي إلى إعادة تشكيل كوكب الأرض.

«الشرق الأوسط» (برن)
يوميات الشرق الطقس العاصف في اليمن يزيد من المخاطر الجسيمة على الأرواح وتعطيل سبل العيش (إعلام محلي)

الأرقام القياسية للحرارة تتهاوى حول العالم في 2024

شهد العام 2024 تسجيل الكثير من الأرقام القياسية الجديدة في درجات الحرارة حول العالم، مع استمرار تأثير زيادة غازات الدفيئة في الغلاف الجوي على مناخ الكوكب.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة
TT

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة

تتعمّق دراسة جديدة في الآليات التي تستغل بها الخلايا السرطانية الطفرات الجينية للتهرب من جهاز المناعة، مع التركيز على الطفرات في جينات إصلاح الحامض النووي (دي إن إيه) التي تعمل بصفتها مفاتيح للتحكم في معدلات الطفرات داخل الخلايا السرطانية. وهذا ما يسهّل نمو الورم والتهرب المناعي؛ إذ يمكن للسرطان إنشاء تلك الطفرات وإصلاحها بشكل متكرر، لتكون بمثابة «مفاتيح جينية» تعمل على كبح نمو الورم أو عدم كبحه اعتماداً على ما هو أكثر فائدة لتطور السرطان.

قانون التوازن التطوري

وكان يُعتقد سابقاً أن عدد الطفرات الجينية في الخلية السرطانية يرجع إلى الصدفة البحتة. لكن الدراسة الجديدة التي نُشرت في مجلة «نتشر جينتكس» (Nature Genetics) في 3 يوليو (تموز) 2024 قدّمت نظرة ثاقبة حول كيفية تعامل السرطان مع عمل «التوازن التطوري»، الذي يعني أن الخلايا السرطانية تستغل آليات إصلاح الحامض النووي المعيبة لتعزيز نمو الورم. ولكنها تعود مرة أخرى إلى وضع الإصلاح لحماية المناطق الجينومية الأساسية والتهرب من جهاز المناعة؛ إذ تتمتع خلايا سرطان الأمعاء بالقدرة على تنظيم نموها باستخدام مفتاح التشغيل والإيقاف الجيني لزيادة فرص بقائها على قيد الحياة إلى أقصى حد. وهي ظاهرة لُوحظت لأول مرة من قبل الباحثين في جامعة «كاليفورنيا» في لوس أنجليس في الولايات المتحدة و«المركز الطبي الجامعي» في أوتريخت بهولندا.

سرطان الأمعاء

السرطان هو مرض وراثي ناجم عن طفرات في الحامض النووي لدى البشر؛ إذ يحدث تلف الحامض النووي طوال الحياة سواء بشكل طبيعي أو بسبب العوامل البيئية.

وللتغلب على ذلك طوّرت الخلايا السليمة استراتيجيات لحماية سلامة الشفرة الوراثية. ولكن إذا تراكمت الطفرات في الجينات الرئيسية المرتبطة بالسرطان يمكن أن تتطور الأورام. ويُعد سرطان الأمعاء رابع أكثر أنواع السرطان شيوعاً في المملكة المتحدة؛ إذ يحدث نحو 43 ألف حالة سنوياً.

وعلى الرغم من أنه لا يزال سرطاناً يصيب كبار السن في الغالب فإن الحالات بين الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 50 عاماً تزايدت في العقود الأخيرة.

«مفاتيح جينية»

تسلّط الدراسة الضوء على الدور الحاسم لجينات إصلاح الحامض النووي خصوصاً جينات «MSH3» و«MSH6» في تعديل معدلات الطفرة. ووُجد أن الطفرات في هذه الجينات ترتبط بحجم كبير من الطفرات في الأورام؛ ما يشير إلى أن هذه المفاتيح الجينية يمكن أن تؤثر بصفة كبيرة على سلوك الورم.

واكتشف الباحثون أن طفرات إصلاح الحامض النووي هذه تعمل بمثابة «مفاتيح جينية». ومن خلال تشغيل آليات الإصلاح وإيقافها يمكن للخلايا السرطانية إدارة معدلات الطفرات الخاصة بها؛ لتعزيز النمو عندما يكون مفيداً، وقمعه لتجنب الكشف المناعي، وهذه الآلية تتيح للأورام تحقيق التوازن بين الطفرة السريعة للتطور والحفاظ على معدل طفرة منخفض بدرجة كافية لتجنب إثارة استجابة مناعية.

التهرب المناعي

وقال الدكتور مارنيكس يانسن، كبير مؤلفي الدراسة من معهد «UCL» للسرطان في جامعة «كوليدج لندن» بالمملكة المتحدة، إن قدرة الخلايا السرطانية على تعديل معدلات الطفرة بشكل مباشر تؤثر في تهربها من جهاز المناعة. ويمكن لمعدلات الطفرات المرتفعة أن تولد مستضدات جديدة تجذب الخلايا المناعية، ولكن من خلال التحكم في هذه المعدلات يمكن للأورام تقليل ظهورها لجهاز المناعة، وبالتالي تجنّب المراقبة المناعية وتدميرها. وهذه الآلية لها آثار كبيرة في العلاج المناعي، نظراً لأن العلاجات المناعية غالباً ما تستهدف الأورام شديدة التحور؛ لذلك فإن فهم كيفية تنظيم الأورام لمعدلات الطفرات الخاصة بها يمكن أن يساعد في التنبؤ بفاعلية هذه العلاجات.

وتشير الدراسة إلى أن استهداف هذه المفاتيح الجينية قد يعزّز فاعلية العلاجات المناعية عن طريق منع الأورام من تقليل معدلات الطفرات الخاصة بها لتجنب الكشف المناعي.

تحليل العينات

هناك نحو 20 بالمائة من حالات سرطان الأمعاء تكون ناجمة عن طفرات في جينات إصلاح الحامض النووي، في حين أن هذه الطفرات تساعد الأورام على النمو من خلال السماح بتغييرات جينية سريعة، فإنها تجعل الورم أكثر قابلية للاكتشاف بوساطة الجهاز المناعي، بسبب اختلافه عن الخلايا الطبيعية. والطفرات في جينات «MSH3» و«MSH6» لها أهمية خاصة ترتبط بالحجم الكبير للطفرات في الأورام. ولأجل التحقق من صحة النتائج التي توصلوا إليها استخدم الباحثون نماذج خلايا معقدة تُعرف باسم «العضيات» organoids التي تمت زراعتها في المختبر من عينات ورم المريض؛ إذ ساعدت هذه النماذج في إثبات التأثير الوظيفي لطفرات إصلاح الحامض النووي على معدلات الطفرة والتهرب المناعي.

الفوضى الجينية

وقال الدكتور حمزة كايهانيان، المؤلف الأول للدراسة من معهد «UCL» للسرطان، إنه كان يُعتقد سابقاً أن درجة الفوضى الجينية في السرطان ترجع فقط إلى تراكم الطفرات بالصدفة على مدى سنوات كثيرة.

لكن الخلايا السرطانية تمكنت من إعادة توظيف هذه المساحات المتكررة في الحامض النووي سراً، مثل مفاتيح تطورية لضبط مدى سرعة تراكم الطفرات في الخلايا السرطانية.

ومن المثير للاهتمام أنه تم العثور على هذه الآلية التطورية سابقاً بصفتها محركاً رئيسياً لمقاومة العلاج المضاد للبكتريا لدى المرضى الذين عُولجوا بالمضادات الحيوية، مثلها مثل الخلايا السرطانية، فقد طوّرت البكتيريا مفاتيح وراثية تزيد من تكرر الطفرات عندما يكون التطور السريع هو المفتاح عند مواجهة المضادات الحيوية.

وبالتالي فإن نتائج الدراسة تؤكد بشكل أكبر أوجه التشابه بين تطور البكتيريا والخلايا السرطانية البشرية، وهو مجال رئيسي لأبحاث السرطان النشطة. وأخيراً، توفر دراسة مفاتيح التشغيل الجينية التي تدعم عملية التهرب المناعي للسرطان رؤى جديدة حول الاستراتيجيات التكيفية للخلايا السرطانية، من خلال الاستفادة من المفاتيح الجينية في جينات إصلاح الحامض النووي؛ إذ يمكن للأورام ضبط معدلات الطفرات الخاصة بها لتحقيق التوازن بين النمو والتهرب المناعي.

وهذا الاكتشاف يفتح آفاقاً جديدة لتعزيز علاج السرطان خصوصاً من خلال تطوير علاجات تستهدف هذه المفاتيح الجينية لتحسين فاعلية العلاج المناعي.