تقنية الفأر الشفاف للأستاذ Ali Ertürk: ثورة في اختبارات أدوية السرطان
في هذا المقال
يتطلب إحراز تقدم في التكنولوجيا الحيوية للسرطان اختبار أدوية وطرق علاج مختلفة باستمرار. لكن الحصول على نتائج صحيحة من هذه الاختبارات والعثور على علاجات فعالة حقًا عملية معقدة وصعبة في كثير من الأحيان. وقد يتيح تحسين هذه العملية تحقيق نتائج أسرع وأكثر فعالية في مكافحة السرطان. وهنا تدخل تقنية جديدة إلى المشهد: الفئران الشفافة.
كيف تعمل تقنية الفأر الشفاف؟
في 2018، من مركز أبحاث هلمهولتز ميونخ، تمكن الأستاذ Ali Ertürkمن معرفة كيفية جعل فأر شفافًا. والآن، طور فريقه هذه التقنية أكثر باستخدام مواد كيميائية لإبراز أنواع معينة من الأنسجة. وبفضل ذلك، أصبح من الممكن مسح الأنسجة بتفاصيل لم تُرَ من قبل بالفعل.
تستطيع هذه الطريقة تحديد أورام صغيرة لم يكن ممكنًا كشفها سابقًا. وهذا مهم لإثبات أن أدوية السرطان قادرة على إزالة الأورام لدى الفئران قبل اختبارها على البشر. وقد تدفع هذه الدراسة الأبحاث الطبية قدمًا بصورة ثورية من حيث التقدم.
عصر جديد في اختبارات الأدوية
قد تغير طريقة المسح الجديدة هذه تمامًا عملية اختبار أدوية السرطان. فعادة ما تُختبر فعالية الأدوية أولًا على الفئران، وقد تجعل طريقة المسح الجديدة هذه الاختبارات أكثر كفاءة.
يقول الأستاذ Ertürk إن طريقة المسح تستطيع، حتى مقارنة بـ MRG (التصوير بالرنين المغناطيسي) و فحوص PET ، كشف أورام صغيرة جدًا لا تستطيع تلك الفحوص رؤيتها. وهذا مهم لإثبات قدرة أدوية السرطان على القضاء على الأورام في الفئران قبل اختبارها على البشر.
جعل الفئران شفافة واختبار فعالية الأدوية
تُعرَّض فئران المختبر عادة للإصابة بالسرطان، وتُتابع حالة تقدم الورم بطرق المسح التقليدية. ثم تُعالج بدواء السرطان الجاري اختباره، ويُعاد المسح لمعرفة ما إذا كان العلاج قد أحدث أي فرق.
لا يمكن استخدام طريقة المسح للأستاذ Ertürk إلا على الفئران الميتة. فبعد تعريض الفئران للإصابة بالسرطان، تُجعل شفافة وتُمسح باستخدام التقنية الجديدة. ويكفي جعل بضعة فئران فقط شفافة لاختبار فعالية الدواء.
تُظهر طريقة المسح لـ Ertürk (في الأسفل) النسيج الورمي بمزيد من التفصيل. ولا يُظهر المسح التقليدي (في الأعلى، باللون الأبيض) إلا أكبر تجمعات الورم.
مقالاتنا السابقة عن الأستاذ Ali Ertürk:
تفاصيل الدراسة
وفقًا للمقال المنشور في مجلة Nature Biotechnology في 10 يوليو 2023، طور الأستاذ Ali Ertürk وفريقه تقنية جديدة أطلقوا عليها اسم «wildDISCO». وهذه التقنية طريقة كيميائية تتيح للأجسام المضادة القياسية IgG اختراق جسم الفأر بأكمله. ويمكن استخدام هذه الطريقة لرسم خريطة للبنية الجزيئية للخلايا وتوزيعها في الجسم كله. وقد يساعد ذلك خصوصًا في فهم الأنظمة المنتشرة في كل مناطق الجسم، مثل الجهاز العصبي، بصورة أفضل.
تعتمد WildDISCO على استخلاص الكوليسترول (إزالة جزيئات الدهون من الأنسجة) لتمكين الأجسام المضادة القياسية من اختراق جسم الفأر بأكمله. ويضمن ذلك اختراقها بصورة متسقة طبقات الأنسجة المختلفة والعضلات والعظام. وتوفر هذه التقنية خرائط لتوزيع أنواع الخلايا والبروتينات تشمل جسم الفأر كله.
قد تساعد هذه الدراسة خصوصًا على فهم الأنظمة المنتشرة في كل مناطق الجسم، مثل الجهاز العصبي، بصورة أفضل. فعلى سبيل المثال، يشكل الجهاز العصبي شبكة معقدة تربط أعضاء مختلفة ببعضها، لكن كيفية توزيع هذه الشبكة بدقة وأنواع الخلايا التي تضمها لا تزال غير معروفة بالكامل. ويمكن استخدام WildDISCO للإجابة عن مثل هذه الأسئلة.
كما تتيح هذه التقنية رسم خرائط لأنظمة أخرى في جسم الفأر، مثل الجهاز اللمفاوي أيضًا. ينظم الجهاز اللمفاوي دوران السوائل في الجسم، ويُعد جزءًا مهمًا من جهاز المناعة. وتُظهر WildDISCO توزيع الخلايا والبروتينات في الجهاز اللمفاوي، ما يتيح لنا فهمًا أفضل لكيفية عمل هذه الأنظمة معًا.
أخيرًا، يمكن استخدام هذه التقنية أيضًا لتحديد أنواع الخلايا النادرة والبنى النادرة في جسم الفأر. فمثلًا، يستطيع الباحثون بها تحديد تجمعات نادرة للخلايا المناعية (بنى لمفاوية ثالثية) تتكون في الفئران المصابة بالسرطان. وقد تعزز هذه البنى الاستجابة المناعية في الأنسجة السرطانية، وقد تمثل هدفًا محتملًا في علاج السرطان.
التكنولوجيا والسرطان: الاحتمالات المستقبلية
قد تتيح لنا تقنية المسح هذه فهمًا أفضل لكيفية تطور أمراض مثل السرطان. وقد تمنح القدرة على ملاحظة آثار الأدوية والعلاجات المختلفة في سياق الجسم كله الباحثين فهمًا أوسع.
من المزايا الأخرى لهذه التقنية حفظ هذه الصور ذات الأبعاد الـ 3 عبر الإنترنت، وإمكانية استفادة الباحثين من هذه المكتبة عندما يرغبون في إجراء تجاربهم الخاصة أو دراسة أجزاء مختلفة من الحيوان. ويعتقد الأستاذ Ertürk أن هذه التقنية قد تقلل استخدام حيوانات المختبر إلى العُشر.
لا تقتصر هذه التقنية الجديدة على الفئران، بل يمكن استخدامها على جميع أنواع الحيوانات. بل يمكن استخدامها أيضًا لجعل الأنسجة والأعضاء البشرية شفافة.
النتيجة
تمثل تقنية الفأر الشفاف وطريقة المسح الجديدة ابتكارًا مثيرًا في عالم العلم. وقد تساعداننا على فهم تطور الأمراض وآثار طرق العلاج بصورة أفضل. وقد تساعدنا التكنولوجيا المتطورة على إيجاد طرق جديدة لكشف السرطان وعلاجه والوقاية منه. ويمكن اعتبار كل ذلك خطوة كبيرة في مكافحة السرطان.
من هو Ali Ertürk؟ تعليمه
نشأ Ertürk في تركيا. وأكمل دراسته الجامعية في قسم البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة بجامعة بيلكنت في أنقرة. وخلال دراسته الجامعية، أمضى تدريبين صيفيين في مختبرات علم الأحياء العصبي في الولايات المتحدة، أحدهما في كلية طب ييل والآخر في كلية طب هارفارد. ولم يكن قد قضى وقتًا في مختبر أبحاث من قبل، أو غادر تركيا، أو استقل طائرة. «كان أمرًا مهمًا جدًا بالنسبة إليّ» كما يقول. ولإجراء أبحاث الدكتوراه في علم الأعصاب، التحق بمعهد ماكس بلانك لعلم الأحياء العصبي، حيث عمل على تقنيات التصوير وتصفية الأنسجة. والتقط الصور وجمع بين العالم الحقيقي والعالم المجهري. «ما أحبه هو التقاط الصور، خصوصًا في الليل.» يحب قراءة الكتب الصوتية؛ ويشتري 70-80 كتابًا سنويًا.
أما بالنسبة إلى Ertürk، فإن مرشده والرئيس التنفيذي لهلمهولتز ميونخ، Matthias Tschöp، قال إنهم انطلقوا للجمع بين «هندسة الجيل الجديد» وتقنيات AI (الذكاء الاصطناعي) من أجل تحويل الطب الحيوي وإحداث هذا التحول فيه. «بخبرته في الطب الحيوي النُظمي والتصوير عالي الدقة والذكاء الاصطناعي، يجسد Ali Ertürk العالمَ الهجين الذي نحتاج إليه اليوم لمواجهة التهديدات الصحية المتزايدة التي نتعرض لها كمجتمع» كما يقول. وإلى جانب إنجازاته العلمية، «يمتلك Ali عقلًا مبدعًا بصورة مُعدية.» إنه مفكر تركيبي يتمتع بقدرات مبهرة بوصفه فنانًا ومصورًا ناجحًا.
المصادر
هل كان هذا المقال مفيدًا لك؟
تساعدنا ملاحظاتك على تحسين المحتوى.
تعليقات القراء
شارك تعليقك
لا يُنشر اسمك وتعليقك إلا بعد موافقة المسؤول. لا يُعرض بريدك الإلكتروني للزوار مطلقًا.
كن أول من يعلّق.