كيف ستساهم تقنية جديدة في تحسين اختبارات أدوية علاج السرطان؟

أظهراختبار طبي جديد عن طريق تقنية مسح جديدة عن إمكانية تحسين طرق اختبار عقاقير السرطان، عن طريق اظهار الأورام التي كانت في السابق أصغر من أن يتم اكتشافها.

وتم إخضاع فأر تجارب شفاف خلال الاختبار للوصول للنتائج المرجوة.

توصل البروفيسور علي إرتورك من مركز هيلمهولتز للأبحاث في ميونيخ إلى كيفية جعل فأر ميت شفافًا في عام 2018.

واستخدم فريقه مواد كيميائية لإبراز أنسجة معينة في الفأر بحيث يمكن مسحها ضوئيا بدقة غير مسبوقة.

وغالبا ما يتم اختبار الأدوية أولاً على الفئران.

يقول العلماء إن طريقة المسح الجديدة يمكن أن تحدث ثورة في البحث الطبي. وقالت مؤسسة أبحاث السرطان في المملكة المتحدة إن تقنية المسح الجديدة تملك " إمكانات كبيرة".

يقول الباحثون إن الطريقة الجديدة تكشف تفاصيل أكبر بكثير من تقنيات المسح الحالية. في أحد التطبيقات الأولى، اكتشف الفريق أوراما سرطانية في المراحل الأولى من التطور.

يقول البروفيسور إرتورك إن هذا مهم "لأنه يجب إثبات أن أدوية السرطان تقضي على الأورام لدى الفئران قبل اختبارها على البشر".

"التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني سيظهر لك الأورام الكبيرة فقط. ما توصلنا إليه يظهر الأورام في الخلية الواحدة، وهو ما لا يظهره على الإطلاق كل من التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي".

"تطيل الأدوية الحالية الحياة لبضع سنوات ثم يعود السرطان مرة أخرى. وذلك لأن عملية التطوير لم تتضمن أبدًا القضاء على تلك الأورام الدقيقة غير المرئية على الإطلاق".

عادة ما تُعطى فئران المختبر السرطان وتُفحص بالمسح الضوئي التقليدي لمعرفة مدى تقدم الورم. ثم يتم علاجها بعقار السرطان الذي يتم اختباره ثم مسحها ضوئيا مرة أخرى لمعرفة ما إذا كان هناك أي فرق في العلاج.

لا يمكن استخدام طريقة المسح التي يستخدمها البروفيسور إرتورك إلا على الفئران النافقة، لإعطاء صورة عن مدى تقدم السرطان، أو ما إذا كان العلاج قد نجح.

جعل البروفيسور إرتورك الفئران شفافة بعد إصابتها بالسرطان ثم قام بمسحها ضوئيا باستخدام تقنيته الجديدة. يحتاج الأمر إلى جعل عدد قليل من الفئران شفافة لاختبار فعالية الدواء.

يقول الدكتور روبال ميستري، مدير المعلومات البحثية في مركز أبحاث السرطان في المملكة المتحدة: "تتمتع تقنية المسح المثيرة والفريدة هذه بوفرة من الإمكانات لتوسيع معرفتنا بكيفية عمل أجسامنا والتغيرات التي تحدث بسبب أمراض مثل السرطان".

ويضيف ميستري: "على الرغم من أن الباحثين لن يكونوا قادرين إلا على استخدام هذه التقنية لفحص أجسام الفئران الميتة، إلا أنه يمكن أن تخبرنا كثيرًا عن كيفية تطور السرطان في المراحل المبكرة من المرض. إن القدرة على تصوير الأورام في سياق الجسم بأكمله سيمنح الباحثين فهما أكبر لتأثير الأدوية والعلاجات المختلفة".

ويوضح ميستري أن التقدم التكنولوجي مثل هذا ضروري لانها تفتح الباب أمام طرق جديدة للكشف عن السرطان وعلاجه والوقاية منه.

تطبيق هذه التقنية في مجال مرض السرطان، الذي نُشر في المجلة العلمية (Nature Biotechnology)، هو مجرد واحد من مئات إن لم يكن الآلاف التطبيقات يمكن فيها استخدام تقنية المسح الجديدة لتحسين الدراسات الطبية المتعلقة بعلاج مرض السرطان. يمكن هذا الباحثين من رؤية أشياء لم يروها من قبل.

غالبا ما تكون الدراسات الطبية على الفئران نقطة البداية للتعرف على العمليات في جسم الإنسان. لكن التقنية الجديدة يمكن استخدامها على أي حيوان. يمكن استخدامها أيضا لجعل الأنسجة والأعضاء البشرية شفافة، على الرغم من أنه من غير المرجح أن يتم استخدامها لجعل جسم الإنسان بأكمله شفافا في المستقبل القريب لأنه لن يكون هناك تقدم طبي يمكن تحقيقه بهذه التقنية في هذه المرحلة.

تتضمن عملية تحويل جسم الفأر إلى جسم شفاف من خلال إزالة جميع الدهون والصبغات من جسمه، استخدام عملية كيميائية. ينتهي به الأمر وكأنه لعبة بلاستيكية شفافة، لا تزال أعصابه بداخله، لكنها شبه غير مرئية.

طور البروفيسور إرتورك عملية تحويل الفأر إلى شفاف قبل خمس سنوات وتستفيد تقنية المسح منها إلى أقصى حد.

لقد وجد البروفيسور إرتورك طريقة لإضافة مواد كيميائية أخرى معروفة باسم الأجسام المضادة لإبراز أجزاء الفأر التي يهتم بدراستها تحت المجهر. تلتصق الأجسام المضادة المختلفة بأنواع مختلفة من الأنسجة، لذلك تسلط الضوء على كل ما يهتم به الباحثون.

بالإضافة إلى تسليط الضوء على الأجزاء المصابة بالسرطانية، أنتج فريق البروفيسور إرتورك مجموعة من مقاطع الفيديو التي تمكن الباحثين من التنقل عبر الجهاز العصبي للفأر أو الأمعاء أو الجهاز الليمفاوي.

عمليات الفحص لها مزايا عديدة مقارنة بما هو متاح الآن.

إذ يمكن للباحثين دراسة الأمراض في سياق الجسم بأكمله، ما يمنحهم فهما أكبر لتأثير الأدوية والعلاجات المختلفة.

يتم تخزين الصور ثلاثية الأبعاد أيضا على الإنترنت، لذلك يمكن للباحثين الذين يدرسون أجزاء مختلفة من الحيوان أو يرغبون في إجراء نفس التجربة الوصول إلى مكتبة الابحاث، بدلاً من الاضطرار إلى استخدام فأر آخر. يعتقد البروفيسور إرتورك أن هذه التقنية يمكن أن تقلل من استخدام حيوانات المختبر.

الدكتورة نانا جين تشيبامبي، من معهد ويلكوم سانجر في كامبريدج، متحمسة لإمكانية استخدام تقنية المسح الجديدة لدراسة كيفية تطور الخلايا في جسم الإنسان. يتعين عليها حاليا تقطيع الأنسجة إلى شرائح رقيقة جدا لدراستها تحت المجهر. وسرعان ما ستتمكن من رؤية التفاصيل بتقنية ثلاثية الأبعاد.

تقول الدكتورة نانا: "لا أطيق الانتظار للحصول على هذه التقنية!".

"لديها القدرة على تحديد الأنسجة والخلايا والأمراض الجديدة التي ستساعدنا حقا على فهم تطور الأمراض".

تعمل رئيسة فريقها، البروفيسورة مزلفة حنيفة، على إنتاج خريطة على الإنترنت أو أطلس لكل خلية في جسم الإنسان. وتقول إن تقنية المسح الجديدة ستكون مفيدة لجميع أنواع البحوث الطبية.

وتوضح: "بدون شك ستسرع من وتيرة البحث الطبي".

"لا شك أن الجمع بين هذه التقنيات المتطورة وبناء أطلس الخلايا البشرية سيحدث ثورة كاملة في الطب".