في حين أن الضعف المحيط بإجراءات مواجهة حرب بيولوجية هو أمر معروف، فإن
التكنولوجيا وجدت طريقها إلى حلول أكثر قدرة للتمكن من مواجهة هذا النوع من
التهديدات التي تعتبر من أخطر انواع الحروب وأكثرها فتكاً على المدى
الطويل.

في هذا الإطار تعمل وكالة مشاريع ابحاث
الدفاع المتقدمة – داربا على تطوير حساسية المستشعرات الحيوية التي تعتمد
على الأجسام المضادة (Antibody) البيولوجية وقدرتها على الخدمة بشكل مستمر
من اجل حماية المقاتلين بشكل أفضل؛ ويتم ذلك من خلال تقنيات للانتقال إلى
برنامج الكاشف الدقيق الخاص وزارة الدفاع الأميركية.

تشكّل عوامل الحرب البيولوجية أكثر من مجرد
تهديد مفترض على الجنود، إذ إن القوات العسكرية تعمل في مناطق عدائية حيث
قد تواجه اعتداء من خصوم يستخدمون العوامل البيولوجية مثل الجمرة الخبيثة
والتوكسين. لذا فالخطوة الأولى في الرد على هجوم من هذا النوع هو معرفة
وقوعه.

ويعتبر تحديد إمكانية وجود مولدات الأجسام
المضادة (Antigen) المحمولة جواً (العوامل البيولوجية) بسرعة ودقّة مسألة
صعبة نظراً لتعقيد هذه العوامل ولوجود العديد من الحييّات المجهرية
المماثلة لها في البيئة المحيطة، ولواقع أنّ حتى كميات قليلة جداً من عوامل
التهديد قادرة على التسبب بالإصابة.

وفي هذا الإطار تعتمد وزارة الدفاع
الأميركية مستشعرات حيوية تعتمد على الأجسام المضادة كوسيلة فورية لاكتشاف
المولدات المضادة بسرعة. لأن الأجسام الحيوية المضادة تربط نفسها بالمولدات
المضادة، ولكن المستشعرات المستخدمة تبقى محدودة في بعض النواحي، مما يعرض
المحاربين للخطر. وأكبر عائقين لتحقيق هذه الغاية في هذا المجال هما
الاستقرار والحساسية الجاذبة.

يشير الاستقرار إلى قدرة المستشعر على
الاستمرار بالعمل بحسب ما هو مطلوب مع تقدم الوقت وعلى الرغم من الظروف
المناخية. أمّا الحساسية الجاذبة فتشير إلى قرب الصلة بين الجسم المضاد
والمولّد المضاد، فكلما ازدادت الحساسية، أصبح المستشعر الحيوي أكثر قدرة
على رصد مجموعة أوسع من التهديدات عبر الارتباط السريع بها، حيث يمكن
رصدها.

تمتلك المستشعرات الحيوية الموجودة لدى
وزارة الدفاع الأميركية حالياً فترة حفظ محدودة الصلاحية رغم فعاليتها، وهي
تغدو غير قابلة للعمل الموثوق بسرعة مع ارتفاع درجات الحرارة العالية،
وبحساسية محدودة.

من هنا أطلقت داربا برنامج تكنولوجيا
الأجسام المضادة (ATP) في العام 2009 لمعالجة القيود التقنية للمستشعرات
الحيوية الحالية المرتكزة على استخدام الأجسام المضادة. تم تحديد هدفين
للبرنامج: تحقيق تحسينات ثورية على مستوى استقرار الأجسام المضادة مع
الوقت، حتى في ظل الظروف القصوى، والتحكم بالحساسية الجاذبة لدى المستشعرات
الحيوية للسماح بكشف مولدات مضادة متعددة من قبل نظام واحد.

أنجز برنامج ATP عام 2012 بعد تحقيق كلا
الهدفين ووضع خطة لنقل التقنيات إلى برنامج الكاشفات الدقيقة، التابع
للمكتب التنفيذي للدفاع المشترك- الدفاع البيولوجي والكيميائي (JPE-CBD)
الأميركي من أجل نشر المستشعرات الحيوية على الفرق العسكرية.

تمكن منفذو البرنامج لدى داربا، من برهان
القدرة على زيادة استقرار واستمرارية حرارة الجسم المضاد عند 70 درجة مئوية
أي ما يوازي 158 درجة على مقياس فهرنهايت لمدة 48 ساعة، انطلاقاً من
الحدود الحالية البالغة 5 إلى 10 دقائق.

من المتوقع أن تقضي هذه النتائج عند نقلها
إلى وزارة الدفاع، على الحاجة إلى التبريد مع زيادة مدة الحفظ 36 مرّة،
ورفع القدرة على صمود عمل النظام في حرارة الغرفة أي ضمن حوالي 25 درجة
مئوية أو 77 درجة على مقياس فهرنهايت، من شهر واحد حتى ثلاث سنوات تقريباً.

كذلك رفعت داربا الحساسية الجاذبة لدى الجسم
المضاد 400 مرة، فاتحة بذلك الباب أمام مستشعرات حيوية مضاعفة وأكثر
حساسية يمكن استخدامها لاختبار مولدات مضادة متنوعة.

في هذا الإطار أوضح ميلدريد دونلون، مدير
برنامج ATP لدى داربا، ما يعنيه هذا الحدث بقوله: "عندما تأخذ بعين
الاعتبار مواقع المقاتلين الأكثر عرضة للأسلحة البيولوجية، فإنّ هذه
المواقع هي البيئات النموذجية التي تتميز بدرجات حرارة قصوى وظروف صعبة،
ويكون المقاتلون أنفسهم يعملون على الأرجح ضمن مجموعات صغيرة."

فإن كان ينبغي أن يستخدم هؤلاء نظم الكشف
بفعالية، ينبغي تقوية قدرات عتاد وزارة الدفاع الأميركية للقدرة على الصمود
في الظروف الصعبة، وإتاحة استخدامها من قبل غير الخبراء. وقد تمكنت
التكنولوجيا الخاصة ببرنامج تكنولوجيا الأجسام المضادة ATP من تحقيق هذه
الأهداف.

وأضاف دونلون: "من خلال إزالة دور استقرار
الحرارة كعامل مقيّد، سيتمكن الجنود من حمل المستشعرات معهم بدون القلق
بشأن التبريد والتساؤل حول إذا ما كان المستشعر سيوفر قراءة دقيقة. فبحسب
مكتب إدارة المشروع المشترك للنظم الطبية البيولوجية والكيميائية لدى مكتب
JPE-CBD، من المتوقع أن تحقق إزالة الحاجة إلى سلسلة الدعم اللوجستي
للتبريد عند نقل المستشعرات ونشرها ادخاراً بقيمة 10 ملايين دولار سنوياً
تقريباً."

وأضاف دونلون: "إن قدرة الاستقرار الجديدة
تعني أيضاً أنّ الأجسام المضادة قادرة على التعلق بمواد جديدة مما يتيح
بالتالي للمستشعرات الجديدة الأكثر قدرة أن تحل محل النظم الحالية الضعيفة
القدرة. والأهم من ذلك أنه عبر المزج بين المستشعرات الأكثر استقراراً
والزيادة الضخمة في الحساسية، توفر وكالة داربا للجنو الثقة بقياسات تشكل
نتائجها بالفعل مسألة حياة أو موت.

حقق برنامج تكنولوجيا الأجسام المضادة هذه
النتائج عبر تبديل تسلسلات الحوامض الأمينية ضمن جزيئية الجسم المضاد.
فبدلاً من ابتكار مادة إضافية تتيح الاستقرار المنشود للمواد، توصل فريق
البرنامج إلى وسائل لجعل الحوامض الأمينية المبدّلة جزءاً لا يتجزأ من
تصميم جزيئية الجسم المضاد، بدلاً من خلق مادة مدمنة تحقق الاستقرار.

وأشار دونلون إلى أن "المستشعرات الحيوية
المرتكزة على الأجسام المضادة هي قيد الخدمة منذ حوالي 30 سنة. وقد استعانت
داربا بالتطويرات الحديثة في فهم بنية البروتين وتحليله لتحديد طرق جديدة
لتبديل تسلسل الحوامض الأمينية، ودمجها في بنية جسم مضاد، وتنفيذ هذه
العملية على مستوى مستدام."

عملت داريا منذ بدء برنامج ATP بالتعاون مع
مركز إيدجوود البيولوجي والكيميائي التابع للجيش لأميركي للحصول على
المساعدة في تقييم اقتراحات الأبحاث، ثم لاحقاً في البرنامج لتزويد النظم
قيد البحث بالأجسام المضادة غير المعدلة، وتنفيذ اختبار على الأجسام
المضادة المعدّلة والتحقق من النتائج.

بهدف التأكد من أنّ وسائل الإنتاج لتعديل
الأجسام المضادة قابلة للتحديث ومعقولة الكلفة، تم تقديم عينات زنة غرام
واحد لاختبارها. وهكذا فإن النتائج الإيجابية إلى أنّه يمكن تعديل مخزون
الأجسام المضادة الموجودة لدى وزارة الدفاع الأميركية، لحيازة المزايا
الجديدة الخاصة بالاستقرار والحساسية الجاذبة.

تشمل الشركات المشاركة ضمن برنامج ATP شركة
Affomix في برانفورد، كونيتيكيت، التي اشترتها شركة Illumina في سان دييغو،
كاليفورنيا، و AnaptysBio في سان دييغو، كاليفورنيا ومختبر البحوث البحرية
في واشنطن، و StableBody Technologies في ليمونت، إيلانوي، وجامعة تكساس
في أوستين، تكساس، و ECBC في أبيردين، ماريلاند الذي شارك بصفته مختبر
التحقق من الفاعلية . يشار إلى أنّه تم تأسيس AxioMx في برانفورد في
كونيتيكيت لتوليد أجسام مضادة مؤتلفة عالية النوعية بسرعة.http://www.sdarabia.com/preview_news.php?id=28962&cat=5