لقاح ثلاثي الأبعاد قابل للبرمجة سيحارب السرطان والأمراض الفيروسية مثل الإيدز

أثبت العلماء أن حقن مادة حيوية قابلة للبرمجة قادرة على تنظيم نفسها داخل الجسم في بنية ثلاثية الأبعاد يمكن أن يمنع السرطان وحتى الأمراض المعدية، على سبيل المثال، الإيدز 

لقد أثبت العلماء أن حقن مادة حيوية قابلة للبرمجة قادرة على تنظيم نفسها داخل الجسم في بنية ثلاثية الأبعاد يمكن أن يمنع السرطان وحتى الأمراض المعدية، على سبيل المثال، الإيدز.

أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل السرطان مرضًا مميتًا يكمن في حقيقة أنه قادر على تجنب نشاط الجهاز المناعي للجسم، وهي حقيقة تسمح للأورام بالنمو والانتشار. يمكن للأطباء تشجيع وتحفيز الجهاز المناعي، بطريقة تعرف باسم العلاج المناعي، حتى يتمكن من محاربة السرطان والحفاظ على مقاومة مناعية دائمة للخلايا السرطانية. والآن، يعرض علماء من جامعة هارفارد طريقة يتم من خلالها حقن مادة حيوية قابلة للبرمجة قادرة على تنظيم نفسها داخل الجسم في هيكل ثلاثي الأبعاد قادر على الوقاية من السرطان وحتى الأمراض المعدية، على سبيل المثال، الإيدز. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nature Biotechnology.

"نحن قادرون على إنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد يتم إدخالها في الجسم باستخدام طرق إطلاق طفيفة التوغل، مثل الحقن عبر الجلد، وتكون قادرة على إثراء وتنشيط الخلايا المناعية للجسم المعالج من أجل التكيف والهجوم. وقال ديفيد موني، المؤلف الرئيسي للمقال: "الخلايا الموجودة داخل الجسم نفسه". يشرح الباحثون أن الهياكل الصغيرة القابلة للتحلل الحيوي على شكل قضبان السيليكا، والمعروفة باسم قضبان السيليكا متوسطة المسام (MSRs)، يمكن تحميلها بأدوية بيولوجية وكيميائية ثم حقنها بإبرة مباشرة تحت الجلد. تنظم القضبان نفسها بشكل مستقل في موقع التطعيم لإنشاء سقالة ثلاثية الأبعاد، تشبه تلقي كومة من أعواد الثقاب المتناثرة على سطح الطاولة. تكون الفراغات بين المسام في طبقة المادة واسعة بما يكفي لملءها بالخلايا الجذعية، التي تعمل مثل خلايا المراقبة التي تراقب حالة الجسم وتبدأ الاستجابة المناعية عند اكتشاف عامل ضار في الجسم.

"من المعروف بالفعل أن استخدام جزيئات السيليكا نانومترية المسامية مفيد في التحكم في الخلايا الفردية، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام جزيئات أكبر، على مستوى الميكرون، لإنشاء سقالة ثلاثية الأبعاد في أسطوانة الجسم قادرة على قال أحد الباحثين: "تجنيد وتسخير عشرات الملايين من خلايا الجهاز المناعي". تحتوي هذه المواد، التي تم الحصول عليها في المختبر، على ثقوب صغيرة تسمى المسام النانوية. يمكن ملء هذه المسام النانوية وتحميلها بأدوية محددة، على سبيل المثال السيتوكينات والأليغنوكليوتيدات والمستضدات والبروتينات وأي نوع آخر من الأدوية، وبالتالي إنشاء عدد كبير من التركيبات المحتملة لعلاج مجموعة متنوعة من الالتهابات.

"على الرغم من حقيقة أننا نركز حاليًا على تطوير أدوية ضد السرطان، إلا أننا سنكون قادرين في المستقبل على استخدام أي نوع من الخلايا الجذعية أو خلايا أخرى في الجهاز المناعي لإنشاء سقالة ثلاثية الأبعاد باستخدام أنواع مختلفة من السيتوكينات المنطلقة من هذه الهياكل"، يلاحظ أحد الباحثين. "من خلال ضبط خصائص المساحة السطحية وحجم مسام قضبان السيليكا متوسطة المسام، يمكننا التحكم في معدل وطريقة إطلاق الأدوية والبروتينات المختلفة، وبالتالي مساعدة نظام المناعة الطبيعي في الجسم على أداء دوره بشكل صحيح."

بمجرد انتهاء السقالة ثلاثية الأبعاد من تجنيد الخلايا من الجسم، يتم إطلاق الأدوية الموجودة داخل قضبان السيليكا متوسطة المسام منها، ثم تبدأ نشاط خلايا المراقبة الطبيعية للجهاز المناعي. تترك الخلايا الجذعية المنشطة السقالة وتصل إلى الغدد الليمفاوية حيث تقوم بتنشيط التنبيه وتشجيع جهاز المناعة في الجسم على مهاجمة خلايا معينة، على سبيل المثال الخلايا السرطانية. في موقع الحقن، تتحلل قضبان السيليكا ذات المسام المتوسطة وتذوب بشكل طبيعي في الجسم بعد بضعة أشهر.

وحتى الآن، اختبر الباحثون المركبات ثلاثية الأبعاد على الفئران فقط، لكنهم وجدوا بالفعل أنها فعالة للغاية. وأظهرت التجربة على الفئران أن السقالة ثلاثية الأبعاد التي تم حقنها فيها كانت قادرة على تجنيد وجذب ملايين الخلايا الجذعية إليها، قبل أن تنتشر إلى العقد الليمفاوية، حيث تثير استجابة مناعية قوية.

يمكن إنتاج المكونات ببساطة وبسرعة حتى تكون متاحة بسرعة في حالات تفشي الأمراض المعدية. يوضح الباحث: "نتوقع أن يتم استخدام المكونات ثلاثية الأبعاد بشكل شائع في العديد من الأنظمة، وأن قدرتها على الحقن بسهولة عبر الجلد ستسمح بتناولها بسهولة على المستوى السريري وغير السريري". وفي ضوء حقيقة أن المكون يعمل عن طريق تحفيز الاستجابة المناعية، فقد تكون هذه الطريقة مفيدة أيضًا لنقل المقاومة المناعية الوقائية للجسم قبل تفشي العدوى.

"العلاجات المناعية القابلة للحقن والتي تعتمد على مواد حيوية مبرمجة تعمل كحاملات فعالة لتوصيل العلاج
ويشير الباحث الرئيسي إلى أن العلاج الوقائي الموجه نحو الأهداف والمشجع يمكن أن يساعد في مكافحة مجموعة واسعة من الأمراض الفتاكة، بما في ذلك الإيدز والإيبولا وحتى السرطان.

ملخص المقال
أخبار الدراسة