تغطية شاملة

الغواصات النانوية الحية تقضي على السرطان وتتواصل مع الأطباء خارج الجسم

ولتنفيذ هذه المهمة، استخدم العلماء خلايا الدم البيضاء من النوع T، وأدخلوا فيها جينًا يساعدهم على التعرف على الخلايا السرطانية.

الخلايا التائية (يمين)، الصفائح الدموية (وسط)، خلايا الدم الحمراء (يسار)
الخلايا التائية (يمين)، الصفائح الدموية (وسط)، خلايا الدم الحمراء (يسار)
منذ خمس سنوات وأنا أحاضر وأكتب على نطاق واسع عن إحدى الرؤى العظيمة لتقنية النانو: القدرة على تصميم وتصنيع غواصات نانوية يمكنها اصطياد الخلايا السرطانية في مجرى الدم. ولن تكون هذه الغواصات أكبر من الخلايا البشرية الطبيعية، ولكن سيتم برمجتها من خلال الهندسة الوراثية للقيام بأعمال غير عادية، مثل تحديد موقع الخلايا السرطانية والقضاء عليها. حتى الآن، نجح العلماء في مختبرات مختلفة بالفعل في إنشاء غواصات نانوية "غبية" - وهي نوع من الجرار التي تحتوي على السم، الذي يؤدي تدفق الدم إلى الورم، وهم قادرون على الالتصاق به وتسمم الخلايا. وقد نجح العلماء الآن في إنشاء سلالة جديدة ومحسنة ومكررة من الغواصات النانوية، تعتمد على خلايا الدم البيضاء المعدلة وراثيا. تقوم هذه الأجهزة بالبحث بنشاط عن النمو السرطاني في الجسم، والقضاء عليه وإبلاغ الطبيب أيضًا بموقعه في أي وقت.

ولتنفيذ هذه المهمة، استخدم العلماء خلايا الدم البيضاء من النوع T، وأدخلوا فيها جينًا يساعدهم على التعرف على الخلايا السرطانية. ويتسبب الجين الجديد في تكوين مستقبلات على غشاء الخلية، وتعمل بمثابة رادارات صغيرة تسمح للخلايا بالتركيز على الورم السرطاني. تكنولوجيا النانو المستقبلية في أفضل حالاتها. ووفقا للنظرية، في اللحظة التي تم فيها حقن الخلايا المهندسة في أجسام الفئران، كان من المفترض أن تبدأ في استنشاق الورم، وتحديد موقعه وتحفيز الجهاز المناعي للفأر بأكمله ضده. لكن كيف تعرف أن هذا ما حدث بالفعل؟
ولكي يعرفوا على وجه اليقين ما إذا كانت الخلايا المهندسة قد وصلت بالفعل إلى الورم، أضاف العلماء جينًا آخر إلى الغواصات النانوية الخاصة بهم. يتسبب هذا الجين في "توهج" الخلايا عندما يتم فحص الفئران باستخدام أداة تصوير تسمى التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET). في الواقع، لقد طوروا طريقة لغواصاتهم للتواصل مع العالم خارج الجسم، حتى لو كانت تلك الطريقة تقتصر على الصراخ "مرحبًا، نحن هنا!"

وفي الحالة الراهنة، على الأقل، كان ذلك كافيا. وتم حقن مليون خلية في مجرى الدم لكل فأر. مليون جندي صغير، مسلحون بهوائيات تحدد أعدائهم، والقدرة على طلب المساعدة من الجهاز المناعي المحيط بهم وأجهزة راديو تسمح لهم بالإبلاغ عن مواقعهم للباحثين. وتقدموا إلى الرئتين والغدد الليمفاوية، وأعادوا تنظيم حالتهم وأعادوا تقييمها، ومن هناك ألقوا بأنفسهم في مجرى الدم وقاموا بمسح الجسم بقوة بحثًا عن الخلايا السرطانية. وفي غضون يومين أو ثلاثة أيام تمكنوا من تحديد موقع الورم ومحاربته بفعالية كبيرة وتقليل حجمه لدى جميع الفئران التي شاركت في التجربة. ومن ناحية أخرى، تم حقن الفئران الخاضعة للمراقبة بخلايا معدلة وراثيا لم تتلق الجين الذي يزودها بالأدوات اللازمة للكشف عن الورم - وكان لديهم تطور سريع ومميت للسرطان. وكل هذا، بشكل مباشر وفي الوقت الفعلي، عن طريق المسح غير الجراحي. في كلمة واحدة: مذهل.

متى يمكننا أن نتوقع تكنولوجيا مماثلة في البشر؟ وقد لا يكون هذا المستقبل بعيدًا عن التحقق. ويشير الباحثون أنفسهم إلى أنه من الممكن إجراء هندسة وراثية لخلايا مريض السرطان باستخدام طريقة مماثلة، وحقنها مرة أخرى في الجسم عندما تكون مشبعة بروح الشجاعة والإقدام - وبالطبع أيضًا بالجين المسؤول عن ذلك. يحدد الخلايا السرطانية. ولكن قبل أن تبدأ الاحتفالات، يجدر بنا أن نتذكر أنه لا يزال هناك عدد من العوامل التي قد تؤدي إلى فشل التكنولوجيا الجديدة عند البشر. بداية، نحن أكبر بكثير من الفئران، وقد تستغرق الخلايا المهندسة وقتًا أطول لتحديد موقع الورم. هل ستستمر هذه الفترة لأيام أو ربما أشهر؟ ولن نعرف ذلك إلا في التجربة السريرية الأولى.

الهندسة الوراثية، في حد ذاتها، تنطوي على مخاطر. وأي تدخل في الشفرة الوراثية للخلايا، حتى لو كانت الفرصة منخفضة، قد يتسبب في خروج واحدة من ملايين الخلايا المحقونة عن نطاق السيطرة، والانقسام بطريقة غير منضبطة، وتكوين ورم جديد في جسم المريض. وهذه ليست نتيجة مرغوبة، لكن الخوف من ذلك تراجع في السنوات الأخيرة، بعد إثبات سلامة الهندسة الوراثية في العديد من التجارب السريرية على البشر. الخطر موجود دائمًا - لكن العائد في هذه الحالة قد يبرره.

وحتى لو وصل العلاج في نهاية المطاف إلى المستشفيات، فمن المؤكد أنه سيستغرق عدة سنوات أخرى على الأقل. لكن معانيها رائدة بكل الطرق الممكنة. نحن، البشر البسطاء، نجحنا في هندسة غواصات بتقنية النانو وإطلاقها في أجسادنا. يقومون بإصلاح الجثة والتواصل معها وإرسال رسائل إلينا حول وجودهم. هل سنتمكن في المستقبل من الاحتفاظ بمثل هذا الجيش من "الروبوتات" البيولوجية بشكل دائم داخل الجسم؟ فهل ستكون الغواصات قادرة على التواصل بطرق أبسط وأكثر تنوعا، على سبيل المثال عن طريق تغيير لون نقطة صغيرة في منطقة صغيرة من الجلد، كإشارة للكشف عن السرطان في الجسم، أو للإشارة إلى هجوم من البكتيريا؟

حول هذه الأسئلة فقط من أجل حلول المستقبل - وتقنية النانو.

الدراسة في PNAS

بيان صحفي لجامعة كاليفورنيا-لوس أنجلوس

تعليقات 24

  1. ر.ح.

    هذه ليست تقنية جديدة (كما ترون في المقال، الفكرة موجودة منذ سنوات قليلة)، ولكنها تقدم مهم، سواء من حيث التقنية أو من حيث مفهوم تتبع الخلايا داخلها. الجسم.

    وأنا أتفق مع ذلك - فالأمر ليس بسيطًا على الإطلاق، لكنني متفائل.

    يسعدني أيضًا أنك تستمتع بقراءة مدونتي،

    روي.

  2. روي، مثل R.H.، أنا أيضًا قرأت مدونتك وجميع مقالاتك هنا، وكذلك تعليقاتك وتعاملك مع المعلقين، يرجى الاستمرار في الكتابة بشكل متكرر، فأنت أحد أسباب دخولي إلى الموقع

  3. روي،
    لو كان الأمر بهذه البساطة، تنمية الخلايا وجعلها تهاجم السرطان، فلن يكون هناك سرطان منذ فترة طويلة. المشكلة الرئيسية في القصة بأكملها هي العثور على مستضدات محددة للسرطان. بشكل عام، بعيدًا عن الضجيج حول "النانو" و"المذهل"، لا يوجد اختراق حقيقي أو تكنولوجيا جديدة في هذه المقالة. لكنه يعد معلما هاما في الأبحاث المستمرة والتي لا نهاية لها في مكافحة السرطان. على أية حال، أنا أستمتع حقًا بقراءة مدونتك ومقالاتك، وعلى الرغم مما كتب أعلاه، أعتقد أن هناك "روحًا متبقية" هنا، لذا حظًا سعيدًا واستمر في ذلك!

  4. ايتسيك،
    كما قلت، من المحتمل أنه سيكون من الضروري بالنسبة لكل مريض "برمجة" الغواصات ضد السرطان المحدد الذي يعاني منه. لا ينبغي أن يكون الأمر صعبًا للغاية (على الأقل ليس أصعب من كل هذه التكنولوجيا)، حيث يمكنك أخذ خزعة من السرطان، وزراعة الخلايا السرطانية في المختبر، وتعليم الخلايا التائية كيفية التعرف عليها.

    يوسي،
    إزالة القلق من قلبك. أنا بخير، وكذلك زوجتي. تمت كتابة المقال كجزء من مشروع أخذته على عاتقي وهو كتابة مقال واحد يوميًا على المدونة. والنتيجة هي أن جودة الأطباق الجانبية تنخفض قليلاً، ولكن ليس سيئاً - فالطبق الرئيسي لا يزال موجوداً.
    علاوة على ذلك، في رأيي، يعد هذا تقدمًا مثيرًا كافيًا للتخلي عن القصص الجانبية.

    اسبوع جيد،

    روي.

  5. مرحبًا إيتسيك، لم يزعم أحد أن الغواصات النانوية لا ينبغي أن تعرف من يجب أن تعمل ضده، بعد كل شيء، فقد ورد في المقال تحديدًا أن نفس الأسطول من الغواصات النانوية تم تصميمه خصيصًا لاكتشاف الخلايا السرطانية فقط والعمل ضدها. ، لذلك لا أفهم تعليقك على هذه المسألة.

  6. لقد تكلفت عناء قراءة المقال الأصلي وحسب ما فهمته هو أن الخلايا التائية تم هندستها خارج الجسم بمساعدة فيروس "معطل" يشبه فيروس الإيدز وأضيفت لها القدرة على تكوين مستقبلات ( وتأتي هذه القدرة من إعادة تركيب الجينات المسؤولة عن خلق المستقبلات في هياكل مختلفة مناسبة لعدد كبير من المستضدات، ولكن من المحتمل أن تكون هذه هي البنية المفقودة) الخاصة بالخلايا السرطانية والقضاء عليها، تناولت الدراسة سرطان الجلد.
    وتمت هندسة حوالي مليون خلية، وهو ما يكفي للفئران، لكن جسم الإنسان يحتاج إلى ألف ضعف الكمية، أي حوالي مليار خلية، لإحداث عملية الشفاء.
    وهو أمر يزيد أيضًا من خطر تكوين خلايا غير طبيعية وحتى سرطانية، على الرغم من أنه، على حد علمي، من الممكن استخدام مقياس الخلايا لتصفية الخلايا غير الطبيعية أو إذا كنت تستخدم بالفعل نفس الطريقة التي اخترعواها لتصفية الخلايا غير الطبيعية. تدمير الخلايا غير الطبيعية للخلايا التائية.
    وبالنسبة لجميع المشاركين، لا يكفي إنشاء تلك الغواصة النانوية. إنها تحتاج أيضًا إلى معرفة من يجب أن تتصرف ضده. مثل إنشاء صاروخ والقول "لا بأس، سيجد الهدف وفقًا لكيفية فهمه" قد يعمل هذا أيضًا ضد الجسم نفسه.

  7. كارلوس، هذا بالضبط ما يقوله راي كورزويل، أننا في العقود القادمة سوف نقوم بتطوير غواصات نانوية من شأنها أن تقوي أجسامنا وتخلق نظام مناعة مثالي يدمر الخلايا السرطانية الفردية حتى قبل أن تصبح ورمًا، وسوف تحافظ على أجسامنا تمامًا بصحة جيدة، سيسمح لنا هذا أيضًا أن نعيش حياة أبدية، وليس 200 عام فقط.

    انظر هنا:

    https://www.hayadan.org.il/the-singularity-is-near-2106084

  8. لماذا تتوقف هنا؟ يمكنك الاستمرار على نفس المنوال وإنشاء جهاز مناعة لا يسمح لأي شيء أن يؤذي الجسم... ثم يمكنك إنشاء "غواصات" تقوم بإصلاح الخلايا والأعضاء... "غواصات" تعمل على تحديث الجسم وتقويته وتموت سعيدًا. في سن ال 200

  9. ماذا حدث لك روي؟
    لقد صدر منك مقال آخر حكيم ومفيد، ولكن أين الروح الباقية؟ أين يتم استخدام الفكاهة الأولية؟ توقفت عن الشرح لشريكك (هل توقفت عن السفر؟) وما إلى ذلك. أنا قلق…

  10. في الصورة أعلاه من اليمين إلى اليسار:

    1. كرة الشوكولاتة بجوز الهند!

    2. سليل وحش السباغيتي!

    3. وعاء من الحلوى (؟؟)

  11. أفنير:
    الجواب على سؤالك موجود في الاقتباس التالي:
    "في اللحظة التي تم فيها حقن الخلايا المهندسة في أجسام الفئران، كان من المفترض أن تبدأ في شم الورم وتحديد موقعه وتحفيز الجهاز المناعي للفأر بأكمله ضده"

  12. ويُنظر إلى تكنولوجيا النانو على أنها المستقبل الذي سيغير وجه البشرية بالكامل.
    أنا لست عالما، ولكن أعتقد أنه في غضون سنوات قليلة سيحصل الأطفال على التغيير الجيني المطلوب وربما حتى شرائح المعرفة المرغوبة عند ولادتهم؟
    أطفال سايبر؟

  13. حقا مدهش. ولعل هذا هو بالفعل الأمل النهائي لجميع مرضى السرطان في المستقبل (أي ربع إلى ثلثنا، في مرحلة ما من العمر). بالطبع، إلى أن يحصل هذا العلاج الرائد على موافقة إدارة الغذاء والدواء، لا يزال الطريق طويلًا جدًا، ولكن في مثل هذه الحالات، عندما يكون هناك شيء مبتكر تمامًا ذو إمكانات غير عادية، فإن إدارة الغذاء والدواء لديها مسارات سريعة. ومع ذلك، ربما تكون هذه أفضل حالة منذ 5 سنوات على الأقل.

  14. "حتى الآن، نجح العلماء في مختبرات مختلفة بالفعل في إنشاء غواصات نانوية "غبية" - وهي نوع من الجرار التي تحتوي على السم، الذي يؤدي تدفق الدم إلى الورم، وهم قادرون على الالتصاق به وتسميم الخلايا. وقد نجح العلماء الآن في إنشاء سلالة جديدة ومحسنة ومكررة من الغواصات النانوية، تعتمد على خلايا الدم البيضاء المعدلة وراثيا. هؤلاء يبحثون بنشاط عن النمو السرطاني في الجسم"

    لم أستطع فهم هذه الجملة، أليست الغواصات النانوية الجديدة "جرار" تحتوي على سم ينجرف في مجرى الدم؟ هل لديهم أي قوة دافعة (على غرار شوتون الشهيرة) تسمح لهم، على عكس الجيل السابق، بالتحرك أينما يريدون؟ ألا تلتصق بالورم وتسمم الخلايا كما فعل الجيل السابق من الغواصات النانوية؟

    إذا كان الأمر كذلك، فما مدى اختلافها بالضبط في عملها بما يتجاوز جزء الإشارة إلى موقعها في الجسم؟

    لم افهم.

  15. يبدو لي أن هناك خطوة مفقودة في الشرح
    بعد كل شيء، من المفترض أيضًا أن يعالج الجهاز المناعي الطبيعي للجسم الورم بنفس الطريقة، والمشكلة هي أنه لسبب ما، لا تعبر تلك الخلايا عن أنها سرطانية بواسطة معرفات محددة على الغشاء، ومن ثم يقوم الجهاز المناعي بذلك لا أعرف أنه ينبغي علاج خلية سرطانية (ما الفائدة من التعرف على الخلية على أنها سرطانية وما الذي يحدد الخلية بالضبط على أنها سرطانية؟) في بعض الأحيان تكون هذه المعرفات موجودة أيضًا في الخلايا السليمة، ولكن بنسبة تعبير مختلفة وأنا أظن أن هذا أيضًا موقع مادي على سطح الغشاء.
    لذا يبدو لي أن المقالة تفتقد الخطوة التي تحتاج بالفعل إلى التعرف على تلك الأورام، وتعبيرها البروتيني ثم إنشاء مستقبلات محددة لها حتى تتمكن من محاربة الورم، وهو النهج الذي يكتسب زخمًا اليوم مع الطب الشخصي لعلاج الورم. مريض.

  16. إنه أمر مذهل بكل بساطة، وليس هناك شك في أن عالمنا سوف يتغير ويمر بثورة كبيرة في العشرين عامًا القادمة، وذلك بفضل أمور أخرى بفضل هذا المجال المذهل الذي يسمى تكنولوجيا النانو. إن راي كورزويل على حق - فهذه المجالات مستمرة في التطور بوتيرة متسارعة بشكل كبير، وما يبدو لنا الآن كقطرة لطيفة من التطبيقات الأولية لتقنية النانو سوف يصبح فيضانًا هائلاً في العقود القادمة، كما ذكرنا أعلاه في مجال الحوسبة والحوسبة. علاقة هذا المجال بأبحاث الدماغ.

    لا يزال الناس لا يفهمون ما هو العصر المذهل الذي نعيش فيه، وهذه مجرد البداية 🙂

    التفرد قريب

  17. مثير للاهتمام للغاية، على الرغم من أنه لا يسع المرء إلا أن يشعر بالتشكك فيما يتعلق بالتواريخ - البيروقراطية الطويلة المتوقعة.

    لكنني أحببته. جدا.

    وأعجبني أيضًا: "... عن طريق تغيير لون نقطة صغيرة في منطقة صغيرة من الجلد". فكرة جميلة جدا.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.