روبوتات صغيرة من خلايا بشرية لعلاج الأنسجة التالفة
تاريخ النشر: 14th, December 2023 GMT
هل تخيلت روبوتا أصغر من شعرة الإنسان، يستطيع التحرك داخل جسمك ليقوم بتحفيز نمو الخلايا العصبية في المناطق المتضررة؟!.. ربما يصبح ذلك واقعا بعد أعوام قليلة، وذلك بعد أن أثبت علماء من جامعتي تافتس و هارفرد بالولايات المتحدة عبر التجارب المعملية، إمكانية حدوث ذلك باستخدام خلايا بشرية معزولة من القصبة الهوائية.
ويعمل العلماء منذ فترة طويلة على إنتاج روبوتات بيولوجية تستطيع أداء مهام داخل الجسم، ولكن الجديد الذي قدمه علماء جامعتي تافتس وهارفرد والذي يجعل فكرتهم أقرب للتطبيق العملي، أنهم استخدموا خلايا بشرية لإنتاج تلك الروبوتات البيولوجية، وهو ما يميزهم عن أفكار سابقة سعت لإنتاج روبوتات بيولوجية سُميت باسم "زينوبوتس" من خلايا جذعية معزولة من أجنة الضفادع.
ووصفت روبوتات "زينوبوتس" التي صممها باحثون في جامعة فيرمونت الأميركية ومؤسسات أخرى، بأنها تطور رائد في مجال التكنولوجيا الحيوية، وكان الهدف من إنشائها استكشاف إمكانات الخلايا الحية لأداء مهام محددة مثل توصيل الأدوية المستهدفة، ولكن بقي أبرز تحد يحول دون انتقال تلك الروبوتات البيولوجية خطوة إلى الأمام نحو التطبيق العملي، هو التحدي الذي يعرف بـ"التوافق البيولوجي" مع جسم الإنسان، والخوف من أنها قد تثير استجابات مناعية غير مقبولة، لذلك فإن الميزة الأساسية للابتكار الجديد الذي يقدمه الفريق البحثي بقيادة باحثة الدكتوراة بجامعة تافتس جيزيم جوموسكايا، هو تصنيع روبوتات بيولوجية من خلايا بشرية بالغة دون أي تعديلات وراثية.
وبدءا من خلية واحدة حصلوا عليها من سطح القصبة الهوائية البشرية، تمكن الباحثون من تصنيع تلك الروبوتات الجديدة التي أطلقوا عليها اسم "أنثروروبوتس"، حيث تمر عملية التصنيع بعدة خطوات أوضحها الباحثون في الدراسة المنشورة بدورية " أدفانسد ساينس"، وهي:
مصادر الخلايا: بدأ العلماء تجاربهم بالحصول على الخلايا من سطح القصبة الهوائية. زراعة الخلايا وتوسيعها: زُرعت الخلايا في بيئة معملية خاضعة للرقابة، ورُعيت وسُمح لها بالتكاثر، مما أدى إلى إنشاء مجموعة أكبر من الخلايا. برمجة الخلايا ومعالجتها: عالج العلماء هذه الخلايا باستخدام تقنيات مختلفة، دون اجراء أي تعديلات جينية بها. التجميع والتنظيم: نُظمت الخلايا في الهياكل أو الأشكال المطلوبة، وتضمنت هذه العملية استخدام قوالب أو تقنيات متخصصة لتشجيع الخلايا على الالتصاق ببعضها البعض وتشكيل البنية المقصودة. اختبار التطوير والوظائف: بمجرد تشكيل الهيكل اختُبرت الروبوتات الحيوية للتأكد من أدائها الوظيفي، وتضمن ذلك تقييم قدرتها على أداء المهام أو إظهار السلوكيات المرغوبة مثل الحركة أو التفاعل مع الخلايا أو المواد الأخرى أو قدرات الشفاء أو الوظائف المستهدفة. التطبيق والاختبار: أخيرا، اختُبرت هذه الروبوتات الحيوية في تطبيقات مختلفة، وتضمن ذلك إجراءات معملية لمراقبة سلوكها في تجارب خاضعة للرقابة أو حتى اختبارها داخل الكائنات الحية لتقييم فعاليتها في سيناريوهات العالم الحقيقي. (في الفيديو القادم شاهد سربا من روبوتات أنثروروبوتس)إمكانيات علاجية واعدة
ووفق تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة تافتس، اختبر الباحثون قدرة الروبوتات على الشفاء عن طريق خلق جروح اصطناعية في طبقات الخلايا العصبية البشرية المزروعة في المختبر، وعندما تركزت الروبوتات على هذه "الجروح"، أثارت إعادة نمو كبيرة للخلايا العصبية، مما يدل على إمكانية الشفاء الفعال في هذه الظروف الخاضعة للرقابة.
ويتصور الفريق البحثي تطبيقات مختلفة للروبوتات، مثل معالجة تراكم الترسبات الشريانية، وإصلاح تلف الأعصاب، والكشف عن مسببات الأمراض أو الخلايا السرطانية، وتوصيل الأدوية المستهدفة، ويمكن لهذه الروبوتات أن تساعد في شفاء الأنسجة وتقديم الأدوية التجديدية.
والميزة الإضافة والهامة، أنهم وجدوا معمليا أن هذه الروبوتات البيولوجية عادة ما تعمل بكفاءة لمدة تتراوح بين 45 و60 يوما قبل أن تتحلل بشكل طبيعي. (شاهد في الفيديو التالي الروبوت أنثروروبوتس يجتاز فجوة في الخلايا العصبية المزروعة بطبق المختبر)
ثلاث مزايا وسؤالانوتبدو الفكرة واعدة ونتائجها المعملية مبشرة بدخولها سريعا للتجارب السريرية، كما تقول نجوى البدري أستاذ ورئيس مؤسس لبرنامج علوم الطب الحيوي بمدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا والابتكار بمصر.
وتوضح البدري في حديث هاتفي لـ"الجزيرة نت"، أن هناك ثلاث مزايا مهمة ستساعد على التسريع بنقل هذا العمل سريعا للتجارب السريرية، وهي:
أولا: الخلايا التي يمكن استخدامها لتصنيع روبوتات "أنثروروبوتس" يمكن الحصول عليها من المريض نفسه، وبالتالي نتجنب مشكلة كبيرة هي إعطاء المرضى أدوية تقلل المناعة عند زراعة عضو غريب عنهم تجنبا لمهاجمة جهاز المناعة لهذا العضو. ثانيا: الخلايا التي تُستخدم لا تجري أي هندسة وراثية لها، وتقوم هذه الخلايا بتنظيم ذاتها بشكل طبيعي ودون أي تدخل، وبالتالي فإن معادل الأمان والسلامة مرتفع للغاية. ثالثا: الخلايا من القصبة الهوائية المستخدمة في الدراسة يمكن الحصول عليها من المريض دون أي تدخلات جراحية، فضلا عن أنها تتميز بوجود "أهداب" تساعد على الحركة، وقد توصل الباحثون لطريقة تجعل الحركة الجماعية للخلايا أسرع وأسهل.وتتوقع البدري أن يعمل الفريق البحثي خلال الفترة المقبلة على الإجابة على تساؤلين مهمين، وهذا من شأنه إعطاء دفعة قوية لعملهم باتجاه التجارب السريرية، وهما:
أولا- آلية النمو العصبي: كيف تشجع روبوتات "أنثروروبوتس"عملية نمو الخلايا العصبية، حيث يمكن أن يؤدي فهم هذه الآلية إلى رؤى أوسع عن تفاعلات الخلايا الخلوية وتجديد الأنسجة، مما قد يؤدي إلى تطوير علاجات الإصلاح العصبي. ثانيا- السلامة والقدرة على الاستمرار على المدى الطويل: فرغم أن الروبوتات تبدو واعدة، فإنه يجب معرفة التأثيرات الطويلة المدى والمخاطر المحتملة المرتبطة باستخدامها، فهي في بيئة المعمل يمكنها العمل بكفاءة لمدة تتراوح بين 45 و60 يوما قبل أن تتحلل بشكل طبيعي، والسؤال هو: هل ستبقى لنفس الفترة داخل الجسم البشري؟المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: الخلایا العصبیة القصبة الهوائیة خلایا بشریة
إقرأ أيضاً:
سرطان القولون.. الأعراض الجانبية لعلاج المرض
سرطان القولون والمستقيم هو ثالث أكثر أنواع السرطان شيوعًا في جميع أنحاء العالم، يتم استخدام الأنواع التالية من العلاج للأشخاص المصابين بسرطان القولون:(الجراحة، العلاج الكيميائي، العلاج الإشعاعي، العلاج المستهدف، العلاج المناعي).
وقالت هيئة الدواء المصرية، كل نوع من أنواع العلاج من الممكن أن يسبب آثارا جانبية مختلفة، وممكن تختلف من مريض للثاني؛ حيث قد يكون لدى بعض المرضى أثناء فترة العلاج الآثار الجانبية الشائعة زي التعب أو الغثيان، بينما قد يكون لدى آخرين ردود فعل تعتمد على صحتهم وجيناتهم.
أوضحت هيئة الدواء المصرية الآثار الجانبية الشائعة للعلاج وكيف تتعامل معها وتخفف من حدتها.
اعتلال الأعصاب الطرفيةيحدث الاعتلال العصبي نتيجة لتلف الأعصاب الذي قد يؤدي إلى عدم تحمل البرد أو الوخز أو الألم. يجب ابلاغ الطبيب بأي أعراض جديدة. يمكن تخفيف هذه الأعراض باستخدام بعض الأدوية والكريمات وتعديل درجة الحرارة. تتحسن معظم الاعتلالات العصبية بعد العلاج
متلازمة اليد والقدمفي حالة الإصابة بمتلازمة اليد والقدم، قد تتقرح البشرة والأظافر وتتقشر. يمكن تخفيف هذه الأعراض باستخدام كريمات البشرة الخفيفة والاستحمام بالماء البارد وارتداء الجوارب القطنية والحماية من الشمس .
يعني انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء، مما يؤدي إلى التعب والضعف. يجب استشارة الطبيب حول إمكانية استخدام مكملات الحديد ونقل الدم وتغيير النظام الغذائي والعلاجات الأخرى .
فقدان الشهيةعند الشعور بفقدان الشهية، تقل أو تنعدم الرغبة في تناول الطعام أو الاستمتاع به للمساعدة في تقليل هذا الشعور يُنصح بتناول وجبات أصغر وأكثر تكرارًا، واستشارة . الطبيب أو الصيدلي عن استخدام مكملات غذائية، أو مشروبات بديلة للوجبات ,
المريض لازم يحرص على تناول الماء والمثلجات والمشروبات الغنية بالأملاح بانتظام
طفح جلدييؤدي العلاج لظهور نتوءات على الجلد أو احمرار أو حكة، ويعتمد العلاج على نوع الطفح الجلدي الذي يعاني منه المريض .
الغثيان والقيءفي حالة شعور المريض بالغثيان أو القيء، يجب إخبار الطبيب أو الصيدلي بذلك ومناقشة البدائل العلاجية المتاحة مع الطبيب، والحلول التي قد تساهم في تخفيف هذه الأعراض زي الزنجبيل، أو النعناع
الإسهال التعبيمكن التحكم في الإسهال باستخدام الأدوية أو التعديلات الغذائية والحفاظ على ترطيب الجسم (شرب المياه والسوائل) لتجنب الجفاف يمكن مكافحة التعب الشديد ونقص الطاقة من خلال الراحة المناسبة والتخطيط للأنشطة وطلب الدعم