في خطوة علمية قد تمهد لتطوير طرق أكثر دقة وأمانًا لاختبار الأدوية، يعمل علماء بريطانيون على تطوير أعضاء بشرية مصغرة داخل المختبر، بهدف محاكاة وظائف أعضاء الجسم الحقيقية واستخدامها في دراسة تأثير العقاقير والعلاجات المختلفة قبل تجربتها على البشر.

وتعرف هذه النماذج باسم «الأعضاء المصغرة» أو «الأورجانويد»، وهي تراكيب ثلاثية الأبعاد يتم إنتاجها من خلايا بشرية، ويمكن أن تحاكي بعض الخصائص والوظائف الأساسية لأعضاء مثل الكبد والقلب والكلى والدماغ. ويأمل الباحثون أن تساعد هذه التقنية في تقديم صورة أكثر واقعية عن كيفية استجابة جسم الإنسان للأدوية.

كيف تعمل الأعضاء البشرية المصغرة؟

تعتمد التقنية على استخدام خلايا جذعية أو خلايا بشرية يمكن إعادة برمجتها وتوجيهها للنمو بطريقة تشبه الأنسجة الموجودة في أعضاء الجسم. ومع توفير الظروف المناسبة داخل المختبر، تبدأ الخلايا في تنظيم نفسها وتكوين تراكيب ثلاثية الأبعاد تحمل بعض الصفات المميزة للعضو الذي يحاول العلماء محاكاته.

ورغم أن هذه الأعضاء ليست نسخة كاملة من أعضاء الإنسان، فإنها تستطيع تمثيل عدد من العمليات الحيوية المهمة، ما يجعلها أداة بحثية واعدة في مجال تطوير الأدوية ودراسة الأمراض.

ويستطيع الباحثون تعريض هذه النماذج لمواد دوائية مختلفة ومراقبة تأثيرها على الخلايا والأنسجة، بما في ذلك مدى فعاليتها أو ظهور علامات السمية والآثار الجانبية.

بديل أكثر دقة للاختبارات التقليدية

يواجه الباحثون تحديًا كبيرًا عند تطوير الأدوية، إذ قد تظهر بعض النتائج الإيجابية خلال التجارب المعملية أو على الحيوانات، ثم تختلف الاستجابة عند استخدام الدواء لدى البشر. ويرجع ذلك جزئيًا إلى الاختلافات البيولوجية بين الأنواع، إضافة إلى تعقيد جسم الإنسان.

ومن هنا تأتي أهمية الأعضاء المصغرة، لأنها تعتمد على خلايا بشرية ويمكن تصميم بعض النماذج لتشبه خصائص مرضية محددة. وقد يساعد ذلك العلماء على الحصول على معلومات أقرب إلى الاستجابة البشرية المتوقعة قبل الانتقال إلى مراحل أكثر تقدمًا من الاختبارات.

ولا يعني ذلك الاستغناء الفوري عن التجارب الحيوانية أو السريرية، لكنها قد تصبح أداة إضافية تساعد الباحثين على اختيار الأدوية الأكثر أمانًا وفعالية، وتقليل احتمالات فشل بعض المركبات خلال المراحل المتقدمة من التطوير.

استخدامات متعددة في علاج الأمراض

لا تقتصر أهمية الأعضاء المصغرة على اختبار الأدوية الجديدة، إذ يمكن استخدامها أيضًا لفهم كيفية نشوء بعض الأمراض وتطورها داخل الأنسجة البشرية. فعلى سبيل المثال، يمكن للعلماء تطوير نماذج مصغرة تحمل خصائص مرضية معينة ثم دراسة التغيرات التي تحدث داخلها.

كما يمكن استخدام هذه النماذج لمقارنة تأثير أكثر من علاج على النوع نفسه من الخلايا، وهو ما قد يساهم مستقبلًا في تطوير علاجات أكثر توافقًا مع خصائص المرضى.

ويثير هذا المجال اهتمامًا خاصًا في علاج الأمراض المعقدة، التي يصعب دراسة تفاصيلها باستخدام الطرق التقليدية وحدها، إذ توفر الأعضاء المصغرة بيئة أقرب إلى النسيج البشري مقارنة بالاختبارات التي تعتمد على خلايا منفردة داخل أطباق المختبر.

نحو تطوير أدوية أكثر أمانًا

يأمل العلماء أن تؤدي هذه التكنولوجيا إلى تحسين مراحل اكتشاف العقاقير، من خلال استبعاد بعض المركبات غير الواعدة في وقت مبكر، والتركيز على الأدوية التي تظهر نتائج أفضل في النماذج البشرية المصغرة.

وقد يساعد ذلك على توفير الوقت والتكلفة خلال عملية تطوير الأدوية، فضلًا عن إمكانية اكتشاف بعض التأثيرات السامة قبل وصول الدواء إلى مراحل متقدمة من الاختبارات.

ومع استمرار تطور تقنيات زراعة الخلايا والهندسة الحيوية، يعمل الباحثون على جعل الأعضاء المصغرة أكثر تعقيدًا وقدرة على محاكاة البيئة الطبيعية داخل جسم الإنسان. وتشمل الجهود الحالية تطوير نماذج تحتوي على أنواع متعددة من الخلايا، وربط أكثر من عضو مصغر لدراسة التفاعلات التي تحدث بين أجهزة الجسم.

مستقبل واعد للطب والبحث العلمي

تمثل الأعضاء البشرية المصغرة أحد الاتجاهات الحديثة في مجال الطب التجديدي واختبارات الأدوية، وقد تفتح الباب أمام طرق جديدة لدراسة الأمراض وتصميم العلاجات. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات علمية وتقنية، من بينها ضمان أن تعكس هذه النماذج جميع الوظائف المعقدة للعضو الحقيقي، وتحسين قدرتها على محاكاة الظروف الموجودة داخل جسم الإنسان.

ومع التغلب على هذه التحديات، يمكن أن تصبح الأعضاء المصغرة جزءًا مهمًا من منظومة تطوير الأدوية، بحيث توفر للعلماء وسيلة أكثر دقة لدراسة تأثير العقاقير، وتساعد في الوصول إلى علاجات فعالة وآمنة بصورة أسرع.