تمكن الباحثون من إنتاج مادة الميلانين البيولوجية لأول مرة تحت ظروف مخبرية

وأظهرت نتائج الدراسة أنه بمساعدة التكنولوجيا الجديدة التي طورها الباحثون، من الممكن التحكم في عملية إنتاج الميلانين في المختبر، والحصول على صبغة تشبه في خصائصها الميلانين البيولوجي.

نجحت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة تل أبيب ولأول مرة في العالم في محاكاة عملية إنتاج الميلانين الحيوي تحت ظروف مخبرية. ويعد هذا إنجازا علميا حيث تمكن الباحثون من إثبات أنه من الممكن التحكم في إنتاج الصباغ بطريقة مماثلة في ظل ظروف مخبرية مماثلة لقدرة الجسم الإنتاجية.

الميلانين هو صبغة يتم إنتاجها في أجسام الكائنات الحية وتستخدم لوظائف مختلفة وأساسية، بما في ذلك حماية الجلد من الأشعة فوق البنفسجية، والحماية من الجذور الحرة والدعم الهيكلي في الأنسجة المختلفة. وبحسب الباحثين، فإن التطور الجديد قد يساعد بشكل كبير صناعة مستحضرات التجميل وعالم الأمراض الجلدية.

الدراسة الجديدة أجراها طالب الدكتوراه تاليت مسيرنو والدكتورة أبيجيل باروخ، وكلاهما باحثان في مختبر الدكتور إيلا لامبل من كلية شيمونيس لأبحاث الطب الحيوي وأبحاث السرطان، كلية علوم الحياة. وشاركت في الدراسة أيضا الدكتورة ميخال ويتمان من جامعة بار إيلان. ويوضح الباحثون أن مادة الميلانين البيولوجية تعمل بمثابة "مرشح" بيولوجي يمتص الأشعة فوق البنفسجية وبالتالي يقلل بشكل كبير من كمية الإشعاع التي تخترق الجلد. وفي الوقت نفسه، بالنسبة للعديد من الأشخاص، وخاصة أصحاب البشرة الفاتحة الذين تنتج بشرتهم كمية قليلة من الميلانين، فإن الحماية الطبيعية ضد أشعة الشمس ليست كافية.

وكجزء من البحث، استوحى الباحثون من عملية الإنتاج البيولوجي للميلانين، والتي يتم التحكم فيها في الزمان والمكان، وتتم في مساحات صغيرة داخل الخلية تسمى العضيات، وأرادوا إثبات أنه من الممكن التحكم في إنتاج الميلانين. الصباغ بطريقة مماثلة في ظل ظروف المختبر، مماثلة للقدرة الإنتاجية للجسم. قام الباحثون ببناء نظام من القطرات السائلة التي تتشكل في عملية فصل الطور لاثنين من البوليمرات. تحاكي هذه القطرات العضيات الخلوية وتسمح بدخول وامتصاص الجزيئات إلى المحتويات (على سبيل المثال الإنزيم، وهو نوع من البروتين، الذي يسرع التفاعل). وبالتالي، فإن البيئة أكثر عرضة للتغيرات التي تسهل إنتاج الميلانين.

الدكتور لامبل: "المواد البيولوجية أكثر تعقيدا في خصائصها من المواد الاصطناعية، وكذلك طريقة إنتاجها في الجسم مقارنة بإنتاجها في المختبر. أحد التحديات الرئيسية التي نحاول مواجهتها هو القدرة على التحكم في عملية إنتاج المواد الحيوية في المختبر عن طريق استخدام عمليات مشابهة لتلك التي تحدث في أجسامنا لإنتاج مواد بيولوجية، على غرار العمل الحالي الذي قمنا فيه بإنتاج الميلانين في الداخل قطرات سائلة تحاكي العضيات الخلوية." وأظهرت نتائج الدراسة أنه بمساعدة التكنولوجيا الجديدة طور الباحثون أنه من الممكن التحكم في عملية إنتاج الميلانين في المختبر، والحصول على صبغة تشبه في خصائصها الميلانين البيولوجي.