مادة ذكية تتفاعل مع الأنسجة البشرية لتعزيز عملية الشفاء

تأخذ عملية التماثل للشفاء بحالة الجروح والحروق أو التقرحات زمناً معيناً، لذلك طور الباحثون مواد تتفاعل مع الأنسجة بمرور الوقت لتسريع عملية الشفاء. فبعد أن تم استخدام مواد مثل الكولاجين الذي يساعد في علاج الحروق والتقرحات واستخدام السقالات لإصلاح العظام، يتطلع الباحثون اليوم للمرحلة التالية. إذ قام د.بِن المكويست (Dr.Ben Almquist) وفريقه من كلية لندن الإمبراطورية Imperial College London بابتكار جزيء جديد يعمل بطريقة مغايرة للمواد التقليدية والذي يدعى (TrAPs) أو (الحمولات التي تعمل بقوى الجر) ويتيح هذا الجزيء للمواد التي تستعمل لشفاء الجروح بأن تتفاعل مع أنظمة إصلاح الجسم الطبيعية من أجل تعزيز عملية الشفاء. المصدر (1)

تنشيط الخلايا:

تبدأ الخلايا بالزحف مباشرةً بعد الإصابة من خلال سقالات الكولاجين الموجودة في الجروح بشكل يشابه طريقة نسج العنكبوت لشبكته. وتُسحب السقالة (قوة الجر) نتيجة حركة الخلايا مما ينشط بروتينات العلاج المخفية التي تبدأ بإصلاح الأنسجة المصابة.مصدر(1). أي أن هذه السقالات الحديثة المكونة من مواد حيوية مصممة لدمج المعلومات الديناميكية و الزمكانية لديها القدرة على التفاعل مع الخلايا والأنسجة لتحقيق هدف ما، وهو منهج مستوحى من المواد العضوية ويستند على تكنولوجيا النانو والذي يسخر قوى الجر الخلوية لتنشط عوامل النمو دون محفزات خارجية. مصدر(2)

وصمم الباحثون (TrAPs) كوسيلة لإعادة تشكيل الطريقة الطبيعية للشفاء حيث طووا أجزاء الDNA إلى أشكال ثلاثية الأبعاد تعرف بالأبتامرات Aptamers * والتي تتشبث بالبروتينات بإحكام. بعد ذلك، قاموا بتثبيت مقبض قابل للتخصيص يمكن للخلايا أن تلتقطه من طرف واحد قبل إرفاق الطرف الآخر بسقالة مثل الكولاجين، ووجدوا خلال التجارب أن الخلايا تسحب المادة (TrAPs) أثناء زحفها عبر سقالة الكولاجين وهذا الجر جعل المادة (TrAPs) تنحل مثل شريط الحذاء لتنشط البروتينات الشافية حيث تعطي هذه البروتينات التعليمات للخلايا الشافية بالتكاثر والنمو بالإضافة إلى أن تغيير المقبض الخلوي يغير نوع الخلايا المسحوبة وهذا ما سيسمح لهم بتخصيص ال(TrAPs) لإطلاق بروتينات علاجية محددة في منطقة محددة وزمن معين وبالتالي تنتج المواد التي يمكن أن تكون ذو فاعلية أكبر مع نوع الخلية الصحيح بالوقت الصحيح أثناء التماثل لعملية الشفاء.

يقول الدكتور المكويست: "إن استخدام حركة الخلية لتنشيط الشفاء موجود في مخلوقات ضمن مدى يتراوح من الإسفنج البحري إلى البشر، مقاربتنا تحاكي هذه الألية وتعمل بنشاط مع الأنواع المختلفة من الخلايا التي تصل إلى النسيج المتضرر بمرور الوقت لتعزيز عملية الشفاء".

من المختبر إلى البشر:

بما أن هذا النهج قابل للتكيف مع أنواع الخلايا المختلفة، لذا فإن إستخداماته ستكون واسعة مثل: العظام المكسورة والأنسجة المتأثرة بعد النوبات القلبية و الأعصاب التالفة وكذلك وعلى وجه الخصوص مرضى تقرح القدم السكرية الذين لا تلتئم جروحهم والتي تؤدي إلى بتر أطرافهم السفلية.

يعد إنتاج مادة (TrAPs) بسيط نسيباً ويمكن إنتاجه بكميات صناعية وبما إن الأبتامرات تستخدم حالياً كأدوية -تم إثبات أنها آمنة للبشر- فقد تتمكن ال(TrAPs) من أخذ مسار أقصر إلى العيادة من الطرق التي تبدأ من الصفر لأنها تعتمد على الأبتامرات.

ويضيف الدكتور المكويست: "توفر تقنية TrAPs طريقة مرنة لإنشاء المواد التي تتواصل بشكل فعال مع الجرح وتوفر الإرشادات الأساسية متى وأين الحاجة إليها. إن هذا النوع من العلاج الذكي والديناميكي مفيد خلال كل مرحلة من مراحل عملية الشفاء والقدرة على زيادة فرص الجسم في الشفاء، وله استخدامات بعيدة المدى على العديد من أنواع الجروح المختلفة، كما ولهذه التكنولوجيا لديها القدرة على العمل كموصل لإصلاح الجرح وذلك بالتوفيق بين الخلايا المختلفة للعمل معاً لعلاج الأنسجة التالفة مع مرور الوقت" المصدر(1)

لشرح مُبسط يمكن متابعة الفيديو التالي:

هل تظن عزيزي القارئ أن هذه التقنية المعقدة نسيباً ستكون في متناول الجميع قريباً لتخفف من ألم المرضى وتسهل عملية الشفاء؟ وهل تثير فضولك الأقمشة الذكية؟

 مع أطيب التمنيات بالشفاء العاجل لجميع المرضى.

 *الأبتامرات هي أليغنوكليوتيد أو جزيئات ببتيد ترتبط بجزيء مستهدف محدد. مصدر (3)

المصادر:

1- هنا

2- هنا

3- هنا

4- هنا