المقدمة

المضادات الحيوية غيرت وجه الطب حرفياً حيث كانت الإصابة قديماً بعدوى ميكروبية بكتيرية اوفطرية في بعض الأحيان بمثابة حكم بالإعدام والفشل في علاجها كان مأساة متكررة الى ان كل شيء بدأ يتبدل في 1928 عندما لاحظ ألكسندر فليمنج بالصدفة أن عفن البنسالينيوم نوتاتيوم يمنع نموالبكتيريا حول طبق فيه ' زراعة ونمو مستعمرات من بكتيريا المكورات العنقودية كان موجود في مختبره انذاك و بهذا اكتشف البنسلين وبعدها انطلقت ثورة في عالم البيولوجيا والدواء واصبحت الأبحاث تبحث عن كائنات دقيقة أخرى تفرزمركبات تقتل الميكروبات و تدريجياً أصبحت الفطريات والبكتيريا بمثابة مصانع طبيعية لإنتاج المضادات الحيوية.

دورالفطريات في إنتاج المضادات الحيوية

الفطريات تلعب دوراً كبيراً في إنتاج المضادات الحيوية التي نعتمد عليها لعلاج الأمراض البكتيرية وفي بعض الفطريات في بيئتها الطبيعية تفرز مركبات كيميائية حتي تستطيع ان تحمي نفسها من كائنات دقيقة منافسة لها ولقد اخذ العلماء هذه الفكرة وطوروا عليها واصبحوا ينتجون أدوية فعّالة بفضلها

أشهر مثال عن الفطريات هو فطر بنيسلينيوم كريسوجينيوم، وهذا الأساس في إنتاج البنسلين والبنسلين معروف بفاعليته في علاج كثير من الالتهابات البكتيرية وهناك فطر ثاني مهم اسمه سيفالوسبوريوم اكريمونيوم يستخدمونه لإنتاج السيفالوسبورينات وهي مجموعة مضادات قوية تهاجم أنواع مختلفة من البكتيريا وان التطورفي تقنيات التحسين الوراثي وانتقاء السلالات جعل المصانع تنتج مضادات حيوية من الفطريات بكميات ضخمة تلبي حاجات العالم.

دورالبكتيريا في إنتاج المضادات الحيوية

أن البكتيريا إلى جانب الفطريات تعتبرمن أهم المصادرلإنتاج المضادات الحيوية خاصة تلك التي تعيش في التربة فأن بعض أنواع البكتيريا تفرز مركبات كيميائية توقف نمو الكائنات الدقيقة الأخرى وهذا يعطيها ميزة تنافسية واضحة في بيئتها.

ومن أبرز الأجناس التي تنتج المضادات الحيوية هو جنس ستربتومايسيس التابع للبكتيريا الشعاعية الخيطية و كثير من المضادات الحيوية المهمة جرى اكتشافها من هذا الجنس مثل على هذه الادوية هو مضاد الستربتومايسين الذي تنتجه بكتيريا ستربتومايسيس جريسيوس واستخدم في علاج مرض السل وهناك أيضاً بكتيريا جنس ستربتومايسيس أوروفاسينز والذي ينتج مضادات التتراسيكلين واسعة الطيف وهي فعالة ضد كثير من الالتهابات البكتيرية.

مراحل تصنيع المضادات الحيوية

عملية إنتاج المضادات الحيوية في مصانع مواد الخام للأدوية تمر بخطوات دقيقة وكل خطوة لها هدف واضح: الحصول على منتج نقي وفعّال ففي البداية دائماً مع اختيارالسلالة الميكروبية المناسبة فتلك الكائنات القادرة على إنتاج المضاد الحيوي بكفاءة عالية وغالباً ما يقوم العلماء بتعديل هذه السلالات إما باستخدام الطفرات أوعبرالهندسة الوراثية حتى تحصل على سلالة تنتج أكبر كمية ممكنة.

بعد اختيار السلالة يبدأ التخميرالصناعي من هنا تُزرع الكائنات الدقيقة داخل مفاعلات ضخمة مع وسط غذائي غني بالعناصرالضرورية مثل الكربون والنيتروجين والمعادن. طبعاً الأمرلا يتوقف عند التغذية فالمراقبة الدقيقة لكل شيء مثل درجة الحرارة والتهوية وحتى مستوى الحموضة تُعد أساسية لضمان أفضل نتائج.

ولما ينتهي التخمير تبدأ مرحلة الاستخلاص والتنقية فتُفصل المادة الفعالة عن وسط المزرعة باستخدام أساليب مثل الترشيح والاستخلاص بالمذيبات والكروماتوغرافيا وفي نهاية المطاف يتم تحويل هذه المادة الخام إلى صورة دوائية سواء أقراص أو كبسولات أو حقن وقبل أن تصل هذه المنتجات إلى المرضى تخضع لاختبارات الجودة فقط للتأكد من نقائها وفعاليتها

أمثلة على المضادات الحيوية المنتجة ميكروبيًا:

هناك عدة مضادات حيوية معروفة يتم تصنيعها باستخدام الكائنات الدقيقة ومن أشهرالأمثلة :

1- البنسلين ويستخرجونه من فطر Penicillium chrysogenum.

2- السيفالوسبورينات وتأتي من فطر Cephalosporium acremonium.

3- الستربتومايسين ويُنتَج من بكتيريا Streptomyces griseus.

4- التتراسيكلين وهذه تنتجه أنواع مختلفة من بكتيريا Streptomyces

آخرما توصل إليه العلم في إنتاج المضادات الحيوية

خلال السنوات الأخيرة حصلت طفرة واضحة في هذا المجال بسبب تطور الهندسة الوراثية والتقنيات الحيوية و العلماء صار بإمكانهم تعديل الجينات المسؤولة عن إنتاج المضادات الحيوية داخل الكائنات الدقيقة ولذا صاروا يرفعون كفاءة الإنتاج أو حتى يبتكرون مركبات جديدة أقوى من السابق و أيضًا يستخدمون تحليل الجينوم للبحث عن جينات خاملة وسط الكائنات الدقيقة ويستطيعون تنشيط هذه الجينات للحصول على مضادات حيوية جديدة لم يعرفها أحد من قبل.

من الاتجاهات الحديثة كذلك هناك الاعتماد على تكنولوجيا المفاعلات الحيوية الصناعية الحديثة لتحسين عملية التخمير والسيطرة بدقة على الظروف البيئية و كل هذا رفع الإنتاجية وتقليل التكلفة وفي سعيهم لمواجهة مقاومة البكتيريا المتزايدة و يستكشف الباحثون أعماق التربة والبيئات البحرية أملاً في اكتشاف أنواع جديدة من الفطريات أو البكتيريا التي تنتج مركبات مضادة للميكروبات.

الخاتمة

الدراسات العلمية أثبتت أن الكائنات الدقيقة مصدر أساسي للمضادات الحيوية التي ساهمت في إنقاذ ملايين الأرواح ومع استمرار تطور علم الأحياء الدقيقة والهندسة الوراثية حيث أصبح تطوير مضادات حيوية جديدة وتحسين إنتاجها أقرب وأسهل من أي وقت مضى.

الاستنتاج

من الواضح أن الفطريات والبكتيريا تشكل الأساس الفعلي في إنتاج المضادات الحيوية فهي حقًا مصانع طبيعية لصنع أدوية قوية تحارب الأمراض البكتيرية واستمرارالتطورفي التقنيات الحيوية يمنحنا فرصًا متجددة لاكتشاف مضادات حيوية أكثرفعالية وهذا أمرمهم لمواجهة تحديات صحية كبيرة في المستقبل وأهمها مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية.