باستخدام تكنولوجيا النانو، يعيد العلماء تطوير خلايا الشبكية في المختبر

في إطار الجهود المبذولة لمعالجة الأسباب الرئيسية للعمى في البلدان المتقدمة، استخدم العلماء تكنولوجيا النانو لتساعد في إعادة نمو خلايا الشبكية.

ويصنّف التنكس البقعي الجاف أحد أشكال فقدان الرؤية المركزية المؤدي إلى عواقب اجتماعية، وحركية، وعقلية هائلة، فهو يؤثر على ملايين الأشخاص حول العالم على نحو متزايد.

يعد التنكس البقعي الجاف أحد الآثار الناجمة عن تلف الخلايا الصبغية في شبكية العين بسبب عدم قدرة الجسم على تنمية مثل هذه الخلايا عند موتها.

لذا، يواصل العلماء بحثهم عن طرق بديلة لاستبدال هذه الخلايا والأغشية الحاملة لها.

ونقلًا عن ‘باربرا بيرسكونيك’ المتخصصة في مجال الكيمياء الحيوية بجامعة ‘أنجليا راسكين’: «في الماضي كان العلماء ينشئون خلايا الشبكية على أسطح مستوية، إلّا أن الطريقة لم تكن مجدية من الناحية البيولوجية، ولكن مع استخدام التقنية الجديدة، تبين أنه يمكن إنشاء وتطوير هذه الخلايا في بيئة ثلاثية الأبعاد على حاملات خاصة تقوم بدور الغشاء الحامل لها».

وحضّرت ‘بيولا إيجبوون’ المتخصصة بعلم الكيمياء الحيوية بجامعة ‘نوتينغهام ترينت’ وزملاؤها، الحاملات ثلاثية الأبعاد من ألياف نانوية مصنوعة من مواد بوليمرية مغلفة بستيرويدات منعًا للالتهابات.

باستخدام تقنية ‘النسج الكهربائي’، والتي تصنع أليافًا نانوية ذات أقطار متناهية في الصغر لضخ المواد البوليمرية المنصهرة من خلالها بفعل مجال كهربائي ذو جهد كبير، أصبح الفريق البحثي قادرًا على إبقاء الحامل رقيقًا.

ونظرًا لتحضيره من مركبي ‘البولي أكريلونيتريل’ و’البولي جيفامين’، أكسبه ذلك صلابةً ميكانيكيةً وقدرة على امتصاص الماء، ليسمح لذلك الحامل الاصطناعي أن يؤدي دور الغشاء الحامل لخلايا الشبكية؛ مما يساعد على ارتباط الخلايا به ليعزز تنميتها، لكن إذا زادت قوة تأثيره عليها قدي يسبب موتها وهذا موضوع بحثنا الحالي.

ومن المتوقع أن يصبح الابتكار مناسبًا، فقد عزز هذا النظام تنمية خلايا الشبكية واستمراريتها وإبقائها صالحةً للاستخدام لمدة 150 يوم على الأقل.

وأردفت بيرسكونيك قائلة: «إن البحث الحالي أثبت للمرة الأولى أنه يمكن للحاملات المصنوعة من الألياف النانوية التي تمت معالجتها بمواد مضادة للالتهابات كالفلوسينولون أسيتونيد تعزيز نمو الخلايا الظهارية الصبغية للشبكية، وتمييزها، وتعزيز وظائفها».

ففي الماضي أجريت محاولات سابقة لإعداد الحاملات المذكورة من خلال استخدام السللوز والكولاجين؛ غير أن إيجبوون وفريقها وجدوا أن الخيار الأفضل هو تحضير الحاملات من المواد البوليمرية المغلفة بالستيرويدات حتى تصبح متوافقة مع الجهاز المناعي وتصبح سهلة للتعديل.

أثبتت دراسة حديثة أن الوسيلة المتبعة يمكنها الحفاظ على صحة الطبقة المفردة من خلايا الشبكية مع استخدام الواصمات البيولوجيات للتأكد من القيام بوظائفها بسلاسة أكثر عنه ما وجدت في الطبقات الوسطى.

ولكن، يبقى الكثير الذي لا نعلمه حول آلية تطبيق هذا الأسلوب لعلاج مرضى التنكس البقعي الجاف من البشر.

ونوهت إيجبوون وفريقها في بحثهم: «في حين أن طرق العلاج توحي بضرورة توافر إمكانات للحاملات الخلوية في الطب التجديدي، إلا أنها لم تتناول مسألة توافقها الحيوي مع النسيج البشري؛ إذ يوجد فرق شاسع بين نمو الخلايا المعنية على طبق بتري (طبق زراعة الخلايا)، ووجود بديل وظيفي للنسيج البشري في جسم الإنسان».

أورد بحث آخر في هذا المجال أنه يجرى حالياً التحقق في ما إذا يمكن ربط الخلايا المزروعة بأنواع أخرى من خلايا الشبكية لتكوين بدائل وظيفية للنسيج البشري، وثمة تقنية أخرى تشتمل على تنشيط الخلايا الأصلية الموجودة في أنسجة العين البشرية لتجديد خلايا الشبكية في الحيوانات الأخرى.

وستكون خطوات الفريق التالية هي التحقيق في اتجاه الخلايا الذي يعد مهمًا لضمان الحفاظ على إمدادات دم جديدة قبل أن يتم أخذها في الاعتبار، للاختبار داخل نظام حي.

نُشر البحث في دورية ماتريالز أند ديزاين العلمية.