محاكاة للأنسجة البشرية قد تساعد على تطوير وسائل للتخلص من البعوض والأمراض التي يحملها
تاريخ النشر: 28th, June 2023 GMT
غالبا ما يُطلق على البعوض أنه أكثر الحيوانات فتكا في العالم، حيث تتسبب الأمراض المنقولة بالنواقل، بما في ذلك تلك الناتجة عن البعوض -مثل الملاريا والحمى النزفية وفيروس زيكا وفيروس النيل الغربي- في وفاة أكثر من 700 ألف شخص في جميع أنحاء العالم كل عام.
هذا التأثير العالمي للأمراض التي ينقلها البعوض هو ما دفع باحث الطب الحيوي برادلي جاي ويلنبيرغ وفريقه البحثي لتطوير أدوات مبتكرة بهدف المساعدة في مكافحة الأمراض الفتاكة التي تنتقل عن طريق البعوض، ونُشرت تفاصيل دراستهم في مجلة "إنسيكتس" (Insects)، في الثاني من يونيو/حزيران الجاري.
يعتمد الباحثون حاليا بشكل كبير على النماذج الحيوانية والخلايا المستنسخة في الأطباق المخبرية لمثل تلك الدراسات. وفي دراستهم المنشورة حديثا، أعلن باحثون في كلية الطب بجامعة سنترال فلوريدا (University of Central Florida) الأميركية، عن نجاحهم في إنشاء أنسجة بشرية مهندسة تحفز عملية لدغ البعوض.
وقد قام الفريق المتعدد التخصصات بتغطية الهلام بالخلايا البشرية، كما قام الفريق بإنشاء نسيج هندسي ثلاثي الأبعاد وإمداده بالدم وبمواد حيوية تجذب البعوض للدغ والتغذية، وأظهرت الاختبارات أن البعوض يمكنه اللدغ والتغذي على الدم من هذه الأنسجة بشكل طبيعي.
جاء ويلنبيرغ أستاذ الطب في الجامعة بفكرة الأنسجة المهندسة عندما علم أن المعاهد الوطنية للصحة كانت تبحث عن نماذج ثلاثية الأبعاد جديدة يمكن أن تساعد في دراسة مسببات الأمراض التي يحملها البعوض ومفصليات الأرجل الأخرى.
ويقول ويلينبيرغ في بيان صحفي للجامعة "عندما قرأت عن بحث المعاهد الوطنية للصحة عن هذه النماذج، جعلني هذا أفكر في أنه ربما توجد طريقة لجعل البعوض يلدغ ويتغذى بالدم على النماذج ثلاثية الأبعاد مباشرة".
يعمل ويلينبرغ على استخدام الهندسة الحيوية والمواد الحيوية وهندسة الأنسجة والنانوتكنولوجي وعلم أمراض الحشرات لتطوير أدوات مبتكرة لمراقبة ومكافحة البعوض والبحث عنها. كما يأمل في تكييف هذه المنصة الجديدة للتطبيق على حشرات أخرى مثل القراد الذي ينقل داء لايم.
وقال ويلينبرغ "لقد أظهرنا الأدلة الأولية لهذا النموذج الأولي. وأعتقد أن هناك العديد من الطرق المحتملة لاستخدام هذه التقنية".
وأضاف: "إذا استطعنا توفير شيء يساعدنا على فهم البعوض والتدخل في الأمراض وإبعاد البعوض عن الناس بطريقة ما، فهذا أمر إيجابي".
ولا يزال هذا النظام في مراحله الأولى، ويريد ويلينبرغ تضمين أنواع إضافية من الخلايا لجعل النظام أكثر قربا من الجلد البشري، ويعمل على تطوير تعاون مع الخبراء الذين يدرسون الأمراض المنقولة بواسطة الحشرات ويعملون مع الحشرات المصابة.
كما يعمل مع منظمات مكافحة البعوض لرؤية كيف يمكن استخدام هذه التكنولوجيا.
ويأمل العلماء في استخدام هذه المنصة الجديدة لدراسة كيفية تأثير الأمراض التي يحملها البعوض على الخلايا والأنسجة البشرية، وكيفية انتشارها.
كما يأمل العلماء أيضا في استخدام هذه التقنية الجديدة لتغذية أنواع البعوض التي يصعب تربيتها والحفاظ عليها في المختبرات، مما يعد تطبيقا عمليا مهما.
ويقول ويلنبيرغ "أعتقد أن هناك العديد من الطرق المحتملة لاستخدام هذه التكنولوجيا" ، ويضيف "الأفكار الجيدة واتجاهات البحث الأخرى ستزدهر عندما تصل إلى أيدي الآخرين".
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
تنمية الكبد في الفضاء لزراعته في الإنسان على الأرض
في خطوة ثورية ستفتح الأبواب على آفاق جديدة في مجال الطب، تهدف مختبرات جامعة كاليفورنيا إلى استثمار بيئة "الجاذبية الصغرى" في الفضاء لتطوير أنسجة الكبد، ويُتوقع أن تكون لهذه الأنسجة فائدة كبيرة في التطبيقات الطبية على كوكب الأرض، كما جاء الإعلان عن النتائج الأولية لهذا المشروع خلال فعاليات المؤتمر العلمي لكلية الجراحين الأميركية لعام 2024 في سان فرانسيسكو.
ويمثل هذا الإنجاز خطوة محورية نحو تطوير أنسجة كبد قابلة للزرع، يمكن استخدامها كبديل أو كإضافة إلى زراعة الكبد التقليدية في البشر.
ولا تقتصر الفوائد المحتملة لهذه التجربة على نطاق تطوير الأنسجة فقط، إذ تتيح بيئة الجاذبية الصغرى الفرصة للتعامل مع بعض القيود التي تواجهها هندسة الأنسجة على سطح الأرض، والتي تتطلب وجود مواد صناعية تُشكّل أساسا لنمو الخلايا، مما قد يؤثر سلبا على وظائفها الطبيعية.
وفي هذا السياق، صرّحت أستاذة الجراحة في جامعة كاليفورنيا الدكتورة تامي تي. تشانغ في بيان صحفي رسمي: "تُظهر نتائجنا أن ظروف الجاذبية الصغرى تمكّن من تطوير أنسجة كبد تتمتع بمميزات ووظائف أفضل مقارنة بتلك التي تُزرع على سطح الأرض."
يركز الباحثون في تجربتهم الفريدة على استخدام خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات، لتكوين أنسجة كبد في بيئة الجاذبية الصغرى. وتُنشأ هذه الخلايا من خلايا إنسان عادية أعيد برمجتها لتصبح شبيهة بالخلايا الجنينية، مما يمكنها من التحول إلى أنواع مختلفة من الخلايا.
وفي بيئة الفضاء، تتجمع هذه الخلايا لتشكيل أنسجة تشبه الكبد بحجم أصغر ووظائف أبسط مقارنة بالكبد الطبيعية، وتتيح بيئة الجاذبية الصغرى للخلايا أن تتجمع بحرية دون الحاجة إلى تدخل خارجي، مما ينتج عنه أنسجة أكثر دقة من الناحية الفسيولوجية.
وقد عمل الباحثون على تطوير جهاز حيوي مخصص لهذا الغرض أُطلق عليه اسم "تيشو أورب"، يُحاكي تدفق الدم الطبيعي في الأنسجة البشرية، حيث يحتوي على شرايين صناعية ونظام تلقائي لتبادل المواد الغذائية، مما يسهم في دعم عملية تكوين الأنسجة بفعالية في بيئة الفضاء.
يشمل البحث كذلك استكشاف تقنيات متطورة لحفظ الأنسجة المطوّرة في الفضاء وإعادتها إلى الأرض، ويعمل الفريق على تطوير تقنيات الحفظ بالتجميد المتقدم، تحديدا تقنية "التبريد الفائق متساوي الحجم"، التي تمكن من حفظ الأنسجة عند درجات حرارة منخفضة دون درجة التجمد، دون التأثير على سلامتها.
ومن شأن هذه التقنية أن تسهم في إطالة فترة صلاحية الأنسجة المهندسة، مما يسمح باستخدامها في تطبيقات طبية متنوعة، بما في ذلك دراسة الأمراض، وتجربة الأدوية، وحتى الزراعة العلاجية.
وتوضح الدكتورة تشانغ أن الهدف النهائي من المشروع هو تطوير حلول فعّالة لحفظ الأنسجة بحيث يمكن استخدامها مرة أخرى على الأرض، وتأمل أن تسهم هذه التقنية مستقبلا في معالجة النقص الحاد في الأعضاء المتاحة للزراعة، فضلا عن تقديم تصورات جديدة لفهم أمراض الكبد.
ويترقب الباحثون إطلاق تجربة الفضاء هذه مطلع العام المقبل 2025، بالشراكة مع مؤسسة العلوم الوطنية، والمختبر الوطني لمحطة الفضاء الدولية، ومعهد البحوث التحويلية من خلال وكالة ناسا.
موسكو: الاتحاد الأوروبي في طليعة الأطراف المعرقلة لعمل الصحفيين