دراسة جديدة ..إنشاء جزيئات اصطناعية لزجة لبناء الأعضاء وعلاج الأمراض

أهم الجزيئات التي لم تفكر فيها (على الأرجح) أبدًا: جزيئات الالتصاق والبروتينات على سطح الخلايا التي تساعدها على التواصل والتنسيق مع بعضها البعض. إنها حيوية لعدد لا يحصى من العمليات، من تكوين الأنسجة إلى الاتصالات العصبية وإشارات الخلايا المناعية.

علماء في جامعة كاليفورنيا اكتشفوا كيفية تطوير جزيئات الالتصاق الاصطناعي التي يمكن استخدامها يومًا ما لبناء أعضاء جديدة وعلاج الأمراض. في دراسة نُشرت في 12 ديسمبر في مجلة Nature، وصف الباحثون كيف أنشأوا منصة يمكنهم من خلالها استبدال مكونات أنواع مختلفة من جزيئات الالتصاق، مما يمنحهم «غراء خلوي» قابل للتخصيص بمجموعة من التطبيقات.

«لقد اعتدنا على التفكير في قيام الجراحين بقطع الأشياء وتجميع الأشياء معًا، لكننا لا نفعل أو نعرف كيفية القيام بذلك على المستوى الخلوي المجهري»، هذا ما قاله الدكتور ويندل ليم،  المؤلف والمطور لـ CAR-T.

و يشبه ليم 30 تريليون خلية في الجسم بأحجية الصور المقطوعة المعقدة التي تربطها جزيئات الالتصاق معًا. هناك ما لا يقل عن خمس مجموعات مختلفة منها، تحتوي كل منها على آلاف الأنواع المختلفة. يعمل مختبر ليم على فهم الأنماط والقواعد الكامنة وراء اتصالهم وتنسيقهم كجزء من هدف أوسع يتمثل في تصميم علاجات أفضل للخلايا.

يقول ليم “نحن لا نفهم تمامًا كيفية عمل كل هذه الجزيئات. وقال «هناك الكثير منها وهن معقدات للغاية». «أدركنا ما سيكون قويًا إذا تمكنا من تعلم قواعد كيفية صنع جزيء مخصص يمكنك برمجته في خلية وتوجيه من يجب أن يرتبط به ومدى قوة هذا التفاعل».

ولهذه الغاية، طوروا بنية معيارية بمكونين قابلين للتخصيص: قطعة من الخارج تحدد أنواع الخلايا التي يمكن أن يتفاعل معها الهيكل وأخرى من الداخل تحدد مدى قوة التفاعل. يمكن أن تكون روابط الخلايا ضعيفة أو ضيقة اعتمادًا على السياق. على سبيل المثال، تلتصق الخلايا المناعية بالخلايا الأخرى أثناء بحثها في الأوعية الدموية في طريقها إلى موقع العدوى، لكن هذا التنقل يتطلب تفاعلات ضعيفة وسهلة الاندماج بين الخلايا . من ناحية أخرى، يجب أن تكون الروابط بين الخلايا التي تشكل الأعضاء قوية جدًا.

تمكن الباحثون من تطوير جزيئات التصاق يمكن أن تخلق روابط تتجاوز تلك الموجودة في الطبيعة أيضًا.

وأوضح ليم: «لقد أظهرنا أنه يمكننا صنع العديد من الانواع المختلفة لهذه الجزيئات المخصصة وإجراء تفاعلات مخصصة جديدة بين الخلايا». «هذا يظهر أن هناك كونًا كبيرًا من جزيئات الالتصاق المحتملة التي يمكننا صنعها والتي ليست طبيعية تسمح لنا الآن بالبدء في التفكير في ربط الأشياء التي إما لم تتصل أو كانت اتصالات بين الخلايا المعيبة».

إلى جانب بناء أعضاء أفضل، يمكن أيضًا استخدام جزيئات الالتصاق الاصطناعي لبناء نماذج مرضية أفضل. يقوم بعض الباحثين في مختبر ليم بتطبيقها على العضيات، وهي أنسجة صغيرة ثلاثية الأبعاد تنمو من الخلايا الجذعية. إنهم يبحثون أيضًا في كيفية استخدامها في أمراض مثل التصلب المتعدد، وهي حالة عصبية ناجمة عن تدهور الطلاء حول الخلايا العصبية التي تساعدهم على نقل الإشارات. يمكن استخدام جزيئات الالتصاق الاصطناعي في علاج التصلب المتعدد عن طريق تحسين انتقال العدوى من خلية إلى أخرى أو حتى إعادة نمو الطلاء المفقود.

وأوضح: «لقد أنشأنا حقًا مجموعة معيارية متحكم فيها إلى حد كبير حيث يمكننا اختبار الأفكار و يمكننا ربط الأشياء بطرق مختلفة وتعديل نوع التفاعل». «نحن الآن في وضع يسمح لنا بالتفكير والاستكشاف حقًا».

المصدر : تجمع الأطباء الفلسطينيين المستقلين + فيرس بيوتك