يحاكي هذا الجهاز الوظيفة الكلوية البشرية
عوضًا عن الاختبارات المجراة على الكلى الحيّة، طوّر باحثون من جامعة بينغهامبتون نيويورك نموذج كلية للعمل على حل العقد في العلاجات والأدوية. طُوِّر الجهاز من قبل البروفسور المساعد غريتشن مالر، وكاورتني ساكوليش خريجة دكتوراه الطب الحيوي في جامعة بنغهامبتون. يتضمن هذا الجهاز القابل لإعادة الاستخدام، متعدد الطبقات ذو السائل الميكروي، ركازة نمو مسامية مع تدفق سائل فيزيولوجي.
يدعى الترشيح المنفعل للشعيرات الدموية قرب نهاية الكلية بالترشيح الكبيبي، حيث فيها ترشيح الفضلات الموجودة في الدم.
«إنها منصة مميزة لدراسة التفاعلات بين الأدوية والخلايا أو الأنسجة، بشكل نوعي في الكلية، فالنماذج الحالية عنها مُفتَقرة» يقول ساكوليش.
«نأمل أن تُستخدم هذه المنصات في المستقبل بديلًا عن الحيوانات خلال الدراسات قبل السريرية، لإجراء هذه الدراسات بشكل أكثر دقة نحو نتائج أكثر نجاحًا عند البشر». «إنها هندسة نسيج، لكنها ليست لغاية استبدال عضو أو نسيج في الشخص» يقول مالر. «الفكرة هي أنه باستطاعتنا إعادة تخليق وظائف الأعضاء الكبرى بطريقة مبسطة كأداة تحرٍ دوائية».
من الصعب جدًا إيجاد أدوية جديدة، كما أنها عملية مكلفة وغير فعالة. نأمل أن استخدام خلايا بشرية في بيئة فيزيولوجية يستطيع توجيه الموارد نحو الأدوية الجديدة المرشحة الواعدة أكثر، وتحديد المرشحات الجديدة الفاشلة بشكل أسرع. تقترح النتائج أن نمو الخلايا في الجهاز أظهر سلوكًا أقرب للطبيعة بالمقارنة مع نموها في أوساط الزرع التقليدية، والترشيح بواسطة الكبيبات ضروري للوظيفة الخلوية الصحية.
«وجدنا أن شروط الزرع الديناميكية الأكثر تعقيدًا(كتلك المستخدمة في هذا المشروع) ضرورية للتنبؤ الدقيق بالسمية الكلوية للدواء في الأجهزة البشرية» يقول ساكوليش. «عندما قارنا الوظيفة الكلوية الفيزيولوجية والسمية الدوائية بحالة الزرع التقليدية مقابل نموذجنا، وجدنا اختلافات هامة في طرق سلوك الخلايا. في منصتنا، تبدو الخلايا وتتصرف كما لو أنها متواجدة داخل الجسم، مظهرة استجابات أكثر حساسية للأدوية بالمقارنة مع الزرع التقليدي.
يقول مالر إنه بينما طوَّر الآخرون نموذج سائل ميكروي للنبيب الداني، فهي المرة الأولى التي يقدَّم بها ترشيح كبيبي.
«يستخدم هذا النوع من الأجهزة، بيئة حركية أقرب للفيزيولوجية، وهذا يقوي قدرته على التنبؤ باستجابة الجسم للأدوية بشكل أفضل بالمقارنة مع الحيوانات (الدراسات الفعالة على الحيوانات غالبًا لا تترجم على البشر ) أو أوساط الزرع الخلوية، والتي تعتبر أدوات التحري الأكثر شيوعًا و استخدامًا»
إعداد: رنيم جنيدي
تدقيق: محمد نور
المصدر
