شريحة تراقب السرطان من الداخل.. والنتائج تدهش العلماء

طوّر فريق علمي من جامعة نيويورك تاندون، بقيادة البروفيسور وي تشيانغ تشين، جهازا مصغرا بحجم بطاقة ائتمان يحاكي نخاع العظم البشري، ويتيح اختبار علاجات سرطان الدم بدقة عالية، دون الحاجة إلى تجارب على الحيوانات.

هذا الابتكار العلمي يفتح المجال لتطوير علاجات مخصصة لكل مريض، في وقت أعلنت فيه إدارة الغذاء والدواء الأمريكية عن توجه تدريجي للتخلي عن التجارب الحيوانية في تقييم الأدوية، بما يشمل العلاجات المناعية المتقدمة مثل الأجسام المضادة وحيدة النسيلة، لصالح أدوات تكنولوجية أكثر تطورا.

ويعتمد الجهاز الجديد على شريحة ميكروية تُحاكي البيئة الداخلية لنخاع العظم، ما يسمح بمراقبة التفاعل بين العلاجات المناعية والخلايا السرطانية بشكل لحظي. وتُزرع في هذه المنصة خلايا سرطانية ومناعية مأخوذة من المريض نفسه، ما يمنح الباحثين نموذجا حيّا قابلا للضبط والتحكم.

البروفيسور تشين، أستاذ الهندسة الميكانيكية، أوضح أن التقنية الجديدة تتيح مراقبة فعالية العلاجات كما لو أنها تُختبر داخل جسم الإنسان، ولكن في بيئة خاضعة للإشراف الكامل، ومن دون الحاجة إلى نماذج حيوانية.

اظهار أخبار متعلقة

ويركز المشروع على تطوير فهم أعمق لعلاج الخلايا التائية المعدلة جينيا (CAR T)، وهو نهج علاجي واعد يعتمد على استخراج الخلايا المناعية من المريض، وإعادة برمجتها وراثيا لمهاجمة الخلايا السرطانية، ثم إعادتها إلى الجسم. ورغم نتائجه المبشرة، إلا أن عددا كبيرا من المرضى ينتكسون أو يعانون من آثار جانبية حادة.

وتكمن إحدى المعضلات في محدودية أدوات الاختبار التقليدية، إذ أن النماذج الحيوانية لا تُحاكي الجهاز المناعي بدقة، فيما تفشل المختبرات في استنساخ بيئة نخاع العظم الفعلية.

الجهاز الجديد يعيد تكوين ثلاث مناطق أساسية في النخاع: الأوعية الدموية، التجويف الداخلي، والبطانة العظمية. وبعد زراعة الخلايا المأخوذة من المريض، تبدأ تلقائيا في إنتاج بروتينات هيكلية مثل الكولاجين واللامينين، مع الحفاظ على نشاط الخلايا المناعية.

وباستخدام تقنيات تصوير دقيقة، رصد الباحثون حركة خلايا CAR T وهي تنتقل بسرعة داخل الأنسجة السليمة، ثم تتباطأ عند اقترابها من الخلايا السرطانية، قبل أن تهاجمها بشكل انتقائي.

كما لاحظ الفريق ظاهرة تعرف بـ"تأثير المتفرج"، حيث تقوم خلايا CAR T بتحفيز خلايا مناعية أخرى غير معدلة، ما قد يعزز من فعالية العلاج أو يزيد من آثاره الجانبية.

وأظهرت التجارب التي أجريت أن الشريحة قادرة على محاكاة سيناريوهات سريرية متنوعة، تشمل الشفاء الكامل، مقاومة العلاج، أو الانتكاس. وبيّنت النتائج أن خلايا CAR T من الجيل الرابع تفوقت على النسخ التقليدية، خصوصا عند استخدامها بجرعات منخفضة.