تم إعلان مختبر البروفيسور يوفال إبنشتاين أحد أكثر المختبرات تقدمًا في أوروبا في مجال البحث وتطوير الحلول التكنولوجية للسرطان
عندما والد البروفيسور يوفال إبنشتاين من مدرسة الكيمياء بعد تشخيص إصابته بالورم النقوي (نوع من سرطان الدم)، قام يوفال بفحصه ورأى أن معظم طرق التشخيص والمتابعة الحالية تعتمد على خزعات نخاع العظم والتصوير الإشعاعي، وهي إجراءات باهظة الثمن وغير سارة ومحفوفة بالمخاطر للمرضى. بدأ يتحدث إلى أخصائيي أمراض الدم ويقرأ المؤلفات المهنية في هذا المجال، ورأى، مما أسعده، أن البحث الذي كان يجريه في مختبره يمكن أن يؤدي إلى تقدم هذا المجال بشكل كبير.
إن معرفته بالبروفيسور إيريت أفيفي من إيخيلوف أكدت بشكل أكبر مدى اتساع الفجوة بين ما هو موجود وما هو مرغوب فيه في هذا المجال. يقول يوفال: "لقد ربطني البروفيسور أفيفي بالدكتورة ميري نعمان، خبيرة أمراض الدم، التي انضمت إلى مختبر الأبحاث الخاص بي لتطوير الاتجاه السريري للمشروع".
في مختبره، وعلى مدى عقد من الزمن، تم تطوير مجموعة متنوعة من الأساليب التي تسمح للجزيئات الباعثة للضوء بالارتباط بالتغيرات الكيميائية في الحمض النووي. وقد ثبت أن لهذه التغييرات قدرة تنبؤية ممتازة لمختلف الأمراض، وخاصة لأنواع مختلفة من السرطان، في المراحل المبكرة من المرض. وبناء على هذه التكنولوجيا، أسس إبنشتاين شركة JaxBio، التي بدأت العمل في إسرائيل بداية عام 2022، باستثمار ملايين الدولارات.
يتخصص المختبر في العديد من مجالات التصوير البصري والتحليل الطيفي مع التركيز على اكتشاف الجزيء الفردي وتطوير التقنيات المعتمدة على التصوير. "نحن نعمل على تطوير منهجيات جديدة للتحليل الطيفي والمجهري التي تجمع بين البصريات المتقدمة والأدوات والكواشف من مجال تكنولوجيا النانو. بالإضافة إلى ذلك، لدينا اهتمام كبير بتطوير الكيمياء الحيوية الفريدة للتحليل الجيني استنادًا إلى التفاعلات الكيميائية الإنزيمية"، يوضح يوفال.
رسم الخرائط البصرية لجزيء واحد
يركز البحث في المختبر على ثلاثة مجالات. أول علم الجينوم لجزيء واحد عن طريق رسم الخرائط البصرية. يتعلق الأمر بإنشاء رموز شريطية ضوئية تحتوي على معلومات وراثية وجينية عن طريق وضع علامات على جزيئات DNA الصبغية الطويلة بعلامات الفلورسنت. تُستخدم قنوات الموائع النانوية لتمديد الحمض النووي عن طريق التدفق أو المجال الكهربائي، ويتم عرض الباركود مباشرة عن طريق تصوير جزيء واحد. يقول يوفال: "نحن نسعى جاهدين لتطبيق تقنيات فائقة الدقة، من أجل تمكين تحديد الانحرافات الجينية".
المجال الثاني هو تقنيات التحليل اللاجيني. يعد علم الوراثة اللاجينية واحدًا من أكثر المجالات إثارة ونموًا سريعًا في علم الأحياء. فهو يربط التوقيعات البيولوجية بالظروف العقلية أو البيئية. في المختبر، يتم تطوير طرق جديدة للتسلسل والتحليل المستهدف والعالمي لمختلف العلامات اللاجينية. ويستخدمون هذه الأساليب الجديدة لدراسة التغيرات اللاجينية المرتبطة بالمرض.
المجال الثالث هو الكشف عن جزيء واحد عالي الإنتاجية، أي تطوير الأساليب البصرية وأجهزة الاستشعار الحيوية النانوية للكشف عن التحاليل النادرة والجزيئات الحيوية ضعيفة التفاعل. ينصب تركيز الباحثين على الكشف الحساس والقياس الكمي للمؤشرات الحيوية السريرية. ولتحقيق هذا الهدف، يقومون بتطوير مصفوفة بصرية تعتمد على العدسات الدقيقة التي يمكنها اكتشاف مضان جزيء واحد. كما يقومون أيضًا بتطوير مخططات لحساب الجزيئات المفردة وتطوير تقنيات تصوير عالية الدقة وعوامل تباين خاصة تستخدم التألق ونقل الطاقة للتصوير فائق الدقة (SR).
البروفيسور يوفال إبنشتاين: تسخير علم الوراثة اللاجينية للكشف المبكر عن السرطان
الكشف المبكر وفي متناول الجميع
البروفيسور يوفال إبنشتاين هو واحد من ثلاثة باحثين حصلوا مؤخراً على منحة من "بعثة السرطان" التابعة للبرنامج الأوروبي الجديد ("أفق أوروبا")، الذي يهدف إلى البحث والتطوير في مجال التعامل مع مرض السرطان. "Horizon Europe" هو البرنامج الجديد والأكبر على الإطلاق للاتحاد الأوروبي لتمويل البحث والابتكار.
"نحن نحاول أن نجعل من الممكن اكتشاف مجموعة متنوعة من أنواع السرطان من خلال اختبار دم يمكن الوصول إليه. ستكون اختبارات الدم لدينا قادرة على المساعدة في اختيار العلاج أو المتابعة التي تتكيف تمامًا مع المريض."
وفي "مهمة السرطان" فازت دولة إسرائيل بالمركز الأول بين جميع الدول الأوروبية، بميزانية قدرها 15 مليون يورو، تم تقسيمها على الباحثين الفائزين، مما يجعلها الدولة الأكثر تقدما في أوروبا في أبحاث وتطوير الحلول التكنولوجية للسرطان.
"من الواضح اليوم أن الكشف المبكر عن الأمراض ينقذ الأرواح. يقول يوفال: "اليوم، يمكن علاج العديد من أنواع السرطان إذا تم اكتشافها في الوقت المناسب. المشكلة الرئيسية هي أن السرطان يتم اكتشافه عادة بعد ظهور الأعراض، لأنه لا توجد طرق فحص فعالة بما فيه الكفاية".
"نحن نحاول أن نجعل من الممكن اكتشاف مجموعة متنوعة من أنواع السرطان من خلال اختبار دم يمكن الوصول إليه، والذي يمكن إجراؤه مرة واحدة كل عام أو عامين وسيمكن من الكشف المبكر. بالإضافة إلى ذلك، أصبح الطب ككل شخصيًا. ستكون اختبارات الدم لدينا قادرة على المساعدة في اختيار العلاج أو المتابعة التي تتكيف تمامًا مع المريض."
"في تطورنا هناك حل تكنولوجي فريد لا يتطلب تسلسل الحمض النووي، كما هو مطلوب حاليا في التطورات الأخرى الموجودة، وبالتالي فهو يقلل من تكلفة الاختبار بمقدار 50 مرة. وهذا يحول اختبارنا من منتج مقابل فقط القدرة على الوصول إلى منتج في متناول الجميع، ونأمل أن يتم دمجه كفحص متابعة روتيني. لدينا نتائج أولية مذهلة، ويبدو أن هذا قد أقنع أفضل العلماء في أوروبا بالثقة في تقنيتنا"، يقول إبنشتاين.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
