قام فريق الباحثين بقيادة البروفيسور يعقوب نحمياس من الجامعة العبرية بتطوير نظام الكلى على شريحة يحتوي على أجهزة استشعار صغيرة تسجل التأثير المباشر للأدوية على الأنسجة البشرية. أتاحت هذه التكنولوجيا للفريق تطوير دواء جديد لمنع تحويلة الكلى في علاجات العلاج الكيميائي على الأنسجة البشرية.
دراسة جديدة أجراها البروفيسور يعقوب نحمياس، رئيس مركز الهندسة الحيوية في الجامعة العبرية ومؤسس شركة Tissue Dynamics، نُشرت في المجلة المرموقة علوم الطب بالحركةقام الباحثون بتطوير نظام الكلى على الرقاقة الذي يحتوي على أجهزة استشعار صغيرة تبلغ عن التأثير المباشر للأدوية على الأنسجة البشرية. وقد سمحت هذه التكنولوجيا للفريق بتطوير دواء جديد لمنع تحويلة الكلى في علاجات العلاج الكيميائي على الأنسجة البشرية. تتيح هذه التكنولوجيا لأول مرة التخلص من استخدام حيوانات المختبر للأغراض التجريبية.
إن تطوير الأدوية وطرحها في الأسواق عملية طويلة ومليئة بالعقبات ومكلفة. في المتوسط، يكلف تطوير دواء واحد صناعة الأدوية حوالي 2.6 مليار دولار، ويستغرق طرحه في السوق حوالي 12 عامًا. إحدى المشاكل الرئيسية في هذا المجال هي عدم القدرة على التنبؤ بسلوك الدواء لدى البشر من خلال التجارب على الفئران والجرذان. تمتلك حيوانات المختبر جينات ووظائف أعضاء مختلفة عن البشر، ولهذا السبب تفشل الأدوية الفعالة في الفئران بشكل متكرر في التجارب السريرية.
الجهاز على شريحة
وُلدت تقنية العضو الموجود على الرقاقة قبل 30 عامًا لتحل محل التجارب على الحيوانات بالأنسجة البشرية. ومع ذلك، على الرغم من أن مثل هذه الأنظمة موجودة بالفعل في السوق، إلا أنه لم يثبت بعد أنها يمكن أن تختصر بشكل كبير الطريق إلى تطوير الأدوية. كان الإنجاز الذي حققه البروفيسور ناشمياس هو الجمع بين أجهزة استشعار صغيرة مدمجة في الأنسجة البشرية وتجعل من الممكن قياس معدل التمثيل الغذائي في الأنسجة مثل الكبد والكلى والقلب في الوقت الحقيقي. أتاحت القياسات الدقيقة لفريق الجامعة العبرية الحصول على معلومات موثوقة في الوقت الحقيقي حول آلية عمل الأدوية والمواد الكيميائية المختلفة في الكلى.
وباستخدام التقنية الجديدة، اكتشف البروفيسور نحمياس وطالب الدكتوراه أهارون كوهين آلية جديدة لتسمم أحد الأدوية المستخدمة عادة في العلاج الكيميائي (سيسبلاتين) والذي يسبب تلف الكلى لدى أكثر من 30% من المرضى الذين يعالجون به. "أظهر نظامنا أن السيسبلاتين يتداخل مع مرور السكر في الكلى، وبالتالي يسبب تراكم الدهون وتلفها. وقال البروفيسور ناشمياس: "أظهر الفحص السريع أن عقار إمباغليفلوزين، وهو دواء يمنع امتصاص السكر في الكلى، يمنع الضرر ويجعل العلاج الكيميائي أكثر أمانًا".
تركيبة دوائية بدلًا من الدواء الذي يلحق الضرر بالكلى
يستخدم عقار سيسبلاتين، وهو دواء من البلاتين، منذ أكثر من 40 عامًا ولا يزال يعتبر أحد أكثر الأدوية شيوعًا المستخدمة في العلاج الكيميائي للمرضى الذين يعانون من سرطان المبيض والمعدة والرئة والرأس أو الرقبة والمثانة والخصية. إن تلف الكلى الناجم عن استخدام السيسبلاتين يحد من استخدامه لبضعة أيام فقط في كل علاج كيميائي. قاده اكتشاف البروفيسور نحمياس إلى التعاون مع شركة Tissue Dynamics التي قامت بتسويق التكنولوجيا لإجراء دراسة سريرية بأثر رجعي على 247 مريضًا في مستشفى هداسا، والتي أكدت نتائج الدراسة. "في الواقع، لم يتم قياس أي تلف في الكلى تقريبًا لدى مرضى السرطان الذين تناولوا مجموعة الأدوية الخاصة بنا" قال البروفيسور ناشمياس.
وهذه هي المرة الأولى التي يستخدم فيها الباحثون تقنية العضو الموجود على الشريحة لتطوير دواء من المرحلة الأولية إلى التجربة السريرية دون استخدام حيوانات المختبر. ووفقا للبروفيسور نحمياس، فإن "هذه التكنولوجيا الرائدة لا يمكنها فقط تقصير الوقت الذي تستغرقه الأدوية الأساسية للوصول إلى الرف، ولكن أيضا القضاء على جزء كبير من التجارب على حيوانات المختبر، الأمر الذي سيوفر المال والوقت والكثير من المعاناة. وتواصل شركة Tissue Dynamics التي أنشأناها مؤخرًا تطوير أدوات مبتكرة لتطوير الأدوية، وهي تحرز بالفعل تقدمًا في تركيبة الأدوية الجديدة لعلاج السرطان من أجل التجارب السريرية والموافقة التنظيمية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
