بعد الحرب العالمية الثانية في الخمسينيات من القرن العشرين، تم القضاء على الإصابة ببق الفراش تقريبًا في جميع أنحاء العالم من خلال استخداممبيد حشريثنائي كلورو ثنائي فينيل ثلاثي كلورو الإيثان، المعروف باسم DDT، مادة كيميائية حُظرت منذ ذلك الحين. ومع ذلك، عادت الآفات الحضرية للظهور حول العالم، وطوّرت مقاومة لمجموعة من المبيدات الحشرية المستخدمة لمكافحتها.
وتوضح دراسة نشرت في مجلة علم الحشرات الطبية كيف اكتشف فريق بحثي من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، بقيادة عالم الحشرات الحضرية وارن بوث، طفرات جينية يمكن أن تؤدي إلى مقاومة المبيدات الحشرية.
وكان هذا الاكتشاف نتيجة بحث نظمته بوث لطالبة الدراسات العليا كاميلا بلوك لتحسين مهاراتها في البحث الجزيئي.
لاحظ بوث، المتخصص في مكافحة الآفات الحضرية، منذ فترة طويلة طفرة جينية في الخلايا العصبية للصراصير الألمانية والذباب الأبيض، جعلتها مقاومة للمبيدات الحشرية. اقترح بوث أن يأخذ بلوك عينة من بق فراش واحد من كل مجموعة من 134 مجموعة مختلفة من بق الفراش، جمعتها شركات مكافحة الآفات في أمريكا الشمالية بين عامي 2008 و2022، لمعرفة ما إذا كانت جميعها تحمل نفس الطفرة الخلوية. أظهرت النتائج أن مجموعتين من بق الفراش من مجموعتين مختلفتين تحملان نفس الطفرة الخلوية.
قال بولوك، الذي يدرس علم الحشرات وهو عضو في شراكة الأنواع الغازية: "هذه في الواقع آخر ٢٤ عينة لي. لم يسبق لي إجراء بحث جزيئي، لذا كان امتلاك كل هذه المهارات الجزيئية أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لي".
لأن الإصابة ببق الفراش متجانسة وراثيًا نتيجةً للتزاوج الداخلي الجماعي، فإن عينة واحدة فقط من كل عينة تُمثل عادةً المجموعة السكانية. لكن بوث أراد التأكد من أن بولوك قد اكتشف الطفرة بالفعل، فاختبر جميع العينات من كلا المجموعتين المحددتين.
عندما فحصنا عددًا من الأفراد من كلا المجموعتين، وجدنا أن كل فرد منهم يحمل الطفرة، كما قال بوث. "إذن، طفراتهم ثابتة، وهي نفس الطفرات التي وجدناها في الصرصور الألماني."
ومن خلال دراسة الصراصير الألمانية، علم بوث أن مقاومتها للمبيدات الحشرية كانت بسبب طفرات جينية في خلايا الجهاز العصبي وأن هذه الآليات كانت تحددها البيئة.
قال بوث، الذي يعمل أيضًا في معهد فرالين لعلوم الحياة: "هناك جين يُسمى جين Rdl. وُجد هذا الجين لدى العديد من أنواع الآفات الأخرى، وهو مرتبط بمقاومة مبيد حشري يُسمى الديلدرين". وأضاف: "هذه الطفرة موجودة في جميع الصراصير الألمانية. ومن المثير للدهشة أننا لم نعثر على مجموعة خالية من هذه الطفرة".
فيبرونيل وديلدرين، وهما مبديان حشريان أثبتا فعاليتهما ضد بق الفراش في المختبر، يعملان بنفس آلية العمل، لذا فإن الطفرة جعلت الآفة مقاومةً لكليهما نظريًا، وفقًا لبوث. حُظر استخدام الديلدرين منذ تسعينيات القرن الماضي، لكن فيبرونيل يُستخدم الآن فقط لمكافحة البراغيث الموضعية للقطط والكلاب، وليس لبق الفراش.
يشتبه بوث في أن العديد من مالكي الحيوانات الأليفة الذين يستخدمون علاجات الفيبرونيل الموضعية يسمحون لقططهم وكلابهم بالنوم معهم، مما يعرض فرشهم لبقايا الفيبرونيل. إذا دخلت بق الفراش إلى بيئة كهذه، فقد تتعرض للفيبرونيل دون قصد، ومن ثم قد تنتقل هذه الطفرة إلى مجتمع بق الفراش.
وقال بوث "نحن لا نعرف ما إذا كانت هذه الطفرة جديدة، أو ما إذا كانت قد نشأت بعد ذلك، أو ما إذا كانت قد نشأت خلال هذه الفترة الزمنية، أو ما إذا كانت موجودة بالفعل في السكان قبل 100 عام".
وستكون الخطوة التالية هي توسيع نطاق البحث والبحث عن هذه الطفرات في أجزاء مختلفة من العالم، وخاصة في أوروبا، وفي أوقات مختلفة بين عينات المتاحف، حيث أن بق الفراش موجود منذ أكثر من مليون عام.
في نوفمبر 2024، نجح مختبر بوث في تسلسل الجينوم الكامل لحشرة الفراش الشائعة لأول مرة.
وأشار بوث إلى أن المشكلة مع الحمض النووي الموجود في المتاحف هي أنه يتحلل إلى أجزاء صغيرة بسرعة كبيرة، ولكن الآن بعد أن أصبح لدى الباحثين قوالب على مستوى الكروموسوم، يمكنهم أخذ تلك الأجزاء وإعادة ترتيبها إلى كروموسومات، وإعادة بناء الجينات والجينوم.
وأشار بوث إلى أن مختبره يتعاون مع شركات مكافحة الآفات، لذا فإن عملهم في التسلسل الجيني قد يساعدهم على فهم أفضل لأماكن تواجد بق الفراش حول العالم وكيفية المساعدة في التخلص منه.
والآن بعد أن صقلت بولوك مهاراتها الجزيئية، فهي تتطلع إلى مواصلة أبحاثها في التطور الحضري.
قال بلوك: "أُحب التطور. أعتقد أنه مثير للاهتمام حقًا. يطور الناس علاقة أعمق مع هذه الكائنات الحضرية، وأعتقد أنه من الأسهل إثارة اهتمام الناس ببق الفراش لأنهم يستطيعون التفاعل معه بشكل مباشر".
وقت النشر: ١٣ مايو ٢٠٢٥