ابتكار أول نموذج بالمختبر لنخاع العظم البشري

نجح علماء من جامعة بازل في ابتكار أول نموذج مختبري لنخاع العظم مُكوّن بالكامل من خلايا بشرية، ما يتيح اختبار الأدوية بدقة ويقلل الاعتماد على التجارب الحيوانية.

واستطاع فريق العلماء تطوير نموذج متكامل لنخاع العظم باستخدام خلايا بشرية فقط، في إنجاز يعد الأول من نوعه، إذ يعيد خلق البنية المعقدة التي تنشأ فيها خلايا الدم داخل الجسم ، ويعد هذا التطور خطوة مهمة نحو اختبار الأدوية بشكل أدق وتقليل الحاجة إلى التجارب على الحيوانات.

ويتألف نخاع العظم المعروف بـ"مصنع الدم"، من أنسجة متخصصة تشمل خلايا عظمية وأوعية دموية والأعصاب إضافة إلى أنواع مختلفة من الخلايا المناعية ، وتلعب المناطق الدقيقة الواقعة على السطح الداخلي للعظام دورا محوريا في بدء عملية تكوين الدم، وهي في الوقت ذاته منطقة قد تكتسب فيها خلايا سرطان الدم مقاومة للعلاج ، وحتى وقت قريب لم يكن هناك نظام مخبري قادر على استنساخ هذه البيئات بدقة بشرية.

لكن الباحثين نجحوا في بناء نموذجها من الصفر اعتمادا على مصفوفة عظمية اصطناعية من مادة هيدروكسي أباتيت، وهو المعدن الأساسي المكون للعظام ثم أضافوا إليها خلايا بشرية معاد برمجتها لتتحول إلى أنواع متعددة من الأنسجة، ووجهوها عبر مراحل نضج مدروسة بعناية، إلى أن تكون نموذج ثلاثي الأبعاد يضم خلايا عظمية ووعائية وعصبية ومناعية.

وأنتجت هذه العملية هيكلا ثلاثي الأبعاد لا يتجاوز حجمه 8 × 4 ملم، لكنه يعد أول نموذج مختبري يحاكي بيئة نخاع العظم البشرية بصورة قريبة من الواقع، وقادر على دعم عملية تكوين الدم لأسابيع، وهو ما يُعد إنجازا مهما لنظام مخبري بهذا الحجم.

ويرى الباحثون أن هذا النموذج يمكن أن يحد جزئيا من استخدام الحيوانات في الدراسات التي تركز على الخلايا البشرية، كما يوفر منصة فعالة لاختبار المركبات الدوائية، ومع ذلك فإن تطبيقه في تجارب واسعة النطاق سيستلزم تصغير حجمه مستقبلا، كما يفتح النظام الباب أمام إنشاء نسخ مخصصة من نخاع العظم اعتمادا على خلايا مرضى محددين، ما يسمح بمقارنة علاجات محتملة لكل حالة على حدة.