الدورة الشهرية الأنثوية في طبق المختبر

طورت كلية الطب في جامعة «Northwestern» جهازًا تناسليًا أنثويًا مصغرًا بحجم راحة اليد، وباستطاعة هذا النموذج أن يغير مستقبل الأبحاث وعلاجات الأمراض التي تصيب أعضاء الجهاز التناسلي الأنثوي.

وهذه التقنية ثلاثية الأبعاد والتي سُميت بـ «EVATAR» مصنوعة من أنسجة بشرية، وسيتمكن العلماء من تجربة أدوية جديدة عليها لاختبار مدى سلامتها وفعاليتها على الجهاز التناسلي الأنثوي.

وسيساعد «EVATAR» العلماء على فهم الأمراض التي تصيب الجهاز التناسلي الأنثوي مثل داء البطانة الرحمية المهاجرة، الأورام الليفية (التي تصيب80%من النساء)، السرطان والعقم.

والهدف الرئيسي منه هو استخدام الخلايا الجذعية لمريضة معينة وإنتاج نموذج شخصي للجهاز التناسلي لديها.

يتضمن «EVATAR» والذي يطابق بحجمه كأسًا صغيرًا، نماذج ثلاثية الأبعاد من المبيضين، قناتي فالوب، الرحم، عنق الرحم، المهبل والكبد (وقد ضُمِّن الكبد في الجهاز التناسلي لأنه المكان الذي تُستَقلب فيه الأدوية)، مع سائل خاص يتدفق خلالهم وهو يحاكي عمل الدم.
وحسب قول رئيسة الباحثين (تيريزا وودرف- Teresa Woodruff)، عالمة في الإنجاب ومديرة لمؤسسة بحثية في صحة المرأة تابعة لكلية الطب في جامعةNorthwestern : «هذا ليس سوى جزء صغير من التكنولوجيا الثورية».

وستتواصل أعضاء هذا الجهاز عبر عناصر مفرزة بما فيها الهرمونات، وبذلك تُطابق تقريبًا كيفية عملها مع بعضها في الجسم.

وتعمل وودرف وعلماء آخرين على هذا المشروع في جامعة «Northwestern»، جامعة «Illinois» في شيكاغو ومختبر «Draper» وهو جزء من مشروع أكبر تقوم به المعاهد الوطنية المعنية بالصحة في سعيها لإنشاء ما أسموه بـ «a body on a chip». وقد نُشِرت الورقة البحثية الخاصة بهذا المشروع في دورية «Nature Communications».

وتقول وودرف: «إن كان لدي خلاياكِ الجذعية وقمت بإنتاج قلب، كبد، رئة ومبيض منها، بالتالي سأتمكن من اختبار 10 أدوية مختلفة وبعشر جرعات لكل دواء في أعضاؤك». وتكمل وودرف: «سيكون لديك الدواء الذي يساعدك في مرض الزهايمر وباركنسون والسكري. إنه الطب الشخصي اللامحدود. نموذج من جسدك لاختبار الأدوية، سيساعدنا على تطوير علاجات فردية واكتشاف كيف تستقلب أجساد الإناث الأدوية بشكل مختلف عن الذكور».

وتعتبر تقنية «EVATAR» ثورية لأنها تخلق بيئة ديناميكية تتواصل فيها الأعضاء مع بعضها البعض في نموذج الجهاز التناسلي الأنثوي وهذا أفضل بكثير من خلايا ثابتة في أطباق بلاستيكية.

وتضيف وودرف: «وهذا يُحاكي ما يحدث فعلًا في الجسد. وخلال 10 سنوات من الآن، هذه التقنية والتي أسموها microfluidics ستكون التكنولوجيا السائدة في الأبحاث الحيوية».

وسيكون جهاز «microfluidic» بحجم صندوق بينتو ويتضمن مجموعة من الأسلاك والمضخات التي تُمكِّن الوسيط (سائل يشبه الدم) من التدفق بين الحجيرات.

وستمكننا هذه التكنولوجيا من معرفة الأسباب وراء داء البطانة المهاجرة، والأورام الليفية وبعض أنواع السرطانات.

وحسب (جوانا بورديت- Joanna Burdette) من UIC: «إن الاضطرابات الهرمونية هي وراء كل هذه الأمراض، ولكننا لا نعرف علاجًا لها عدا الحل الجراحي».
وتضيف: «سيمكننا هذا النظام من معرفة أسباب الأمراض وعلاجها. وتعد هذه الأجهزة رائعة لدراسة السرطان والذي يُدرس غالبًا على خلايا معزولة بدلًا من دراستها على مستوى الأعضاء. فهذا سيُغير من طريقة دراستنا للسرطان».

وتعود وودرف لتقول: «سيسمح هذا الجهاز للعلماء تجربة ملايين من المكونات البيئية والأدوية الجديدة لفهم آلية تأثيرها على الجهاز التناسلي وغيرها من أعضاء الجسم. كما ستساعدنا هذه التكنولوجيا على اكتشاف الأدوية واختبارها بطريقة جديدة ومبتكرة».

ويقول (جيفري بورنستين- Jeffrey T. Borenstein)، مهندسة طبية حيوية في Draper: «بواسطة البحث الذي أجرته تيريزا وودرف والنموذج عن أعضاء الإنسان الذي قدمه مختبر Draper، أصبح لدينا دليل دامغ على أهمية البيئة الجزيئية التي تسمح للخلايا بالعمل في أنابيب الاختبار كما تعمل عند الإنسان، كما أصبح لدينا القوة على جعل هذه النماذج من الأعضاء تتواصل ضمن جهاز والعمل عليها بطريقة دقيقة وثابتة تمتد من أسابيع لأشهر».

ويضيف: «سيكون هذا الجهاز قادرًا على تحديد أي الأدوية أكثر فعالية من غيرها بوقت أقل في سياق عملية إنتاج دواء ما، وهذا سيسمح لمطوري هذه الأدوية تركيز الموارد على الأدوية المرشحة أكثر من غيرها وإنهاء الأبحاث غير المجدية بوقت أقصر، مما يقلل من التكلفة».

ويجري العمل على هذه التكنولوجيا على نطاق واسع لأن العلماء طوروا وسيطًا يستخدم عالميًا وهو يعمل بنفس طريقة عمل الدم ودورانه بين الأعضاء.

وتستكمل وودرف قائلة: «أحد أسباب عدم تطوير هذه التكنولوجيا سابقًا هو أنه لم يحل أحد مشكلة الوسيط بين الأعضاء، وقد فكرنا أن الأعضاء في الجسم موجودة في وسط واحد -وهو الدم- ولذلك ابتكرنا نسخة بسيطة عن الدم تسمح للأنسجة بالتواصل بواسطته».

إعداد: كندة السبع
تدقيق: هبة فارس
المصدر الأول
المصدر الثاني
المصدر الثالث
المصدر الرابع
المصدر الخامس
المصدر السادس
المصدر السابع