رئة بشرية مصغرة تحاكي اﻷمراض وتختبر فعالية الأدوية



طور فريق من العلماء نموذجا مصغرا للرئة البشرية باستخدام خلايا جذعية من متبرع واحد فقط، الامر الذي يفتح آفاقا جديدة لفهم الأمراض التنفسية ودراسة كيفية استجابة الرئة للأمراض المختلفة وعلاجها بطريقة دقيقة، إضافة إلى اختبار فعالية الادوية عليها قبل إعطائها للمريض.

تمكن الفريق البحثي من تحويل الخلايا الجذعية المأخوذة من المتبرع إلى جميع أنواع الخلايا الرئوية الأساسية، ما جعل النموذج الجديد يتميز بأن جميع مكوناته البيولوجية متطابقة وراثيا ومشتقة من مصدر واحد.

ويقول الدكتور ماكس جوتيريز، الباحث الرئيسي فى الدراسة، إن هذه التقنية تتيح لأول مرة معرفة الأمراض التنفسية بطريقة شخصية لم تكن ممكنة من قبل؛ فبدلا من الاعتماد على نماذج عامة أو تجارب على حيوانات تختلف من الناحية البيولوجية عن البشر، أصبح بإمكان العلماء الآن محاكاة رئة فرد محدد بدقة عالية.

يعمل النموذج من خلال محاكاة البيئة الدقيقة للحويصلات الهوائية، وهي الأكياس الصغيرة في الرئة المسئولة عن تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والتي تشكل أيضا خط الدفاع الأول ضد الميكروبات المستنشقة.

ويتم ترتيب الخلايا الرئوية على غشاء رقيق في جهاز خاص، حيث تشكل حاجزا حيويا يشبه الحويصلات الطبيعية، غير أن الإنجاز الحقيقي يتمثل في قدرة الجهاز على محاكاة حركة التنفس الفعلية من خلال تمدد وانقباض إيقاعي ثلاثي الأبعاد، ما يحاكي بدقة حركة الرئة الحية أثناء التنفس.

ولاختبار فعالية النموذج، قام الباحثون بمحاكاة عدوى السل عن طريق إضافة البكتيريا المسببة للمرض، وكانت النتائج مذهلة، حيث تمكن النموذج من محاكاة المراحل المبكرة للعدوى بشكل مطابق للواقع.

وظهرت على النموذج نفس التغيرات التي تحدث في الرئة البشرية المصابة، بدءاً من تجمع الخلايا المناعية وتكوين بؤر التهابية وصولا إلى انهيار الحاجز الواقي للحويصلات الهوائية بعد خمسة أيام من العدوى، تماما كما يحدث في الحالة المرضية الحقيقية.

وتكمن أهمية هذا الابتكار في إمكانياته التطبيقية الواسعة؛ فبإمكان العلماء الآن إنشاء نماذج رئوية من خلايا أشخاص لديهم استعداد وراثي معين لأمراض رئوية، أو من مرضى يعانون من حالات خاصة واختبار العلاجات المختلفة عليهم قبل تطبيقها سريريا.

ويتطلع الفريق البحثي حاليا إلى توسيع نطاق التطبيقات المستقبلية لهذا النموذج، حيث يمكن استخدامه في دراسة مجموعة واسعة من الأمراض الرئوية من الالتهابات الفيروسية مثل الإنفلونزا وكوفيد-19 إلى الأمراض المزمنة مثل الربو والتليف الرئوي وحتى في أبحاث سرطان الرئة.

هذا التطور العلمي ليس مجرد إنجاز تقني، بل هو تحول في فلسفة العلاج الطبي، فبدلا من اتباع النهج التقليدي في العلاج الذي يعتمد على تجارب عامة، يمكن الآن تخصيص العلاج لكل مريض بناء على كيفية استجابة نسخته المصغرة من الرئة للأدوية المختلفة، مما يعني علاجا أكثر أمانا وفعالية.

شيرين عبدالهادي

شيرين عبدالهادي

محرر بالموقع الموحد للهيئة الوطنية للإعلام

أخبار ذات صلة

رئة
سرطان الرئة
فايزر تطرح الجيل الجديد من لقاح المكورات الرئوية
كوفيد-19 يوقظ فيروسات كامنة في الجسم
الاضرار الصحية لمكيف الهواء وكيفية تجنبها
روبوتات تلاحق الخلايا السرطانية
التدخين الإلكتروني وسرطان الرئة
الدم

المزيد من علوم وتكنولوجيا

رئيس أكاديمية علوم الطيران: كلية الدراسات المتخصصة نفذت 94 دورة تدريبية

أوضح الطيار عزت متولي، رئيس الشركة القابضة للأكاديمية المصرية لعلوم الطيران،خلال لقاء وزير الطيران المدني الدكتور سامح الحفني بمحرري شئون...

دراسة أسترالية: التدخين يرتبط بزيادة مخاطر الإصابة بالخرف ومرض ألزهايمر

 كشفت مراجعة علمية شملت نحو 2.8 مليون شخص عن ارتباط التدخين بزيادة مخاطر الإصابة بالخرف ومرض ألزهايمر والخرف الوعائي، مشيرة...

بالفيديو ..مؤتمر الأمراض النادرة يناقش تخفيف أعباء الاستيراد عن الدولة والأسر

انطلقت أمس الخميس فعاليات مؤتمر "Pan Arab" للأمراض النادرة، برئاسة الدكتور مراد الألفي، استشاري طب الأطفال بالقوات المسلحة، وبمشاركة ونخبة...

دراسة مصرية بـ"علوم البحار" توثق أكثر من 200 عام من التنوع الحيوي لقاع المتوسط

نشر المعهد القومي لعلوم البحار والمصايد الجزء الأول من دراسة مرجعية علمية توثق التنوع الحيوي لأحياء القاع الكبيرة على امتداد...


مقالات