تطوير خلايا اصطناعية لعلاج السرطان وأمراض المناعة الذاتية

تم تطوير الباحثون خلايا ليمفاوية تائية اصطناعية، وهي نسخة مماثلة للخلايا التائية البشرية، ويمكن استخدام هذه الخلايا الاصطناعية في علاج السرطان وأمراض المناعة الذاتية، والتعرف على سلوك الخلايا المناعية البشرية. كما تم تكرار شكل وحجم ومرونة الخلايا التائية، مما يمكنها من القيام بوظائفها الأساسية من إصابة واستهداف العدوى .

تم تطوير خلايا اصطناعية لعلاج السرطان وأمراض المناعة الذاتية
فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا (UCLA) قام بتطوير الخلايا الليمفاوية التائية الاصطناعية، وهي خلايا تائية تم إنتاجها بشكل مطابق للخلايا التائية البشرية. قاد الفريق البحثي هذا العمل، وتضمن الفريق علماء من كلية طب الأسنان بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، ومدرسة Samueli للهندسة في جامعة كاليفورنيا، وقسم الكيمياء والكيمياء الحيوية في كلية UCLA. كما قاد الدراسة الدكتور آليريزا موشافرينيا، وهو أستاذ مساعد في تركيب الأسنان في كلية طب الأسنان. تم نشر نتائج الدراسة في مجلة المواد المتقدمة .

فوائد تطوير خلايا تائية اصطناعية
قال موشافرينيا : ” الهيكل المعقد للخلايا التائية وطبيعتها متعددة الوظائف، جعل من الصعب على العلماء تكرارها في المختبر، ومع هذا الاختراق يمكننا استخدام الخلايا التائية الاصطناعية في تصميم ناقلات الأدوية الأكثر كفاءة وفهم سلوك الخلايا المناعية “، ويصعب استخدام الخلايا التائية الطبيعية في الأبحاث لأنها حساسة للغاية، ولأنها بعد استخراجها من البشر والحيوانات الأخرى فإنها تميل إلى البقاء لبضعة أيام فقط ثم تموت .

صرح محمد مهدي حساني سدربادي، أحد المشاركين في الدراسة وعالم في جامعة كاليفورنيا سامويل: `تمكنا من إنشاء فئة جديدة من الخلايا التائية الاصطناعية، التي تعزز نظام المناعة لدى المضيف من خلال التفاعل الفعال مع الخلايا المناعية، سواء عن طريق الاتصال المباشر أو التنشيط أو إطلاق الإشارات الالتهابية أو التنظيمية. ونعتبر نتائج هذه الدراسة أداة إضافية لمحاربة الخلايا السرطانية والمواد المسرطنة الأخرى .

الخلايا التائية
تلعب الخلايا التائية دورا رئيسيا في جهاز المناعة، حيث يتم تنشيطها عندما تدخل العدوى الجسم وتتدفق عبر مجرى الدم للوصول إلى المناطق المصابة، ولأنها يجب أن تضغط بين الفجوات الصغيرة والمسام، فإن الخلايا التائية لديها القدرة على الوصول إلى أصغر حجم ممكن من ربع حجمها الطبيعي، كما يمكنها أن تنمو إلى ما يقرب من ثلاثة أضعاف حجمها الأصلي، مما يساعدها على محاربة أو التغلب على المستضدات التي تهاجم الجهاز المناعي .

حتى وقت قريب، لم يتمكن المهندسون البيولوجيون من تقليد تعقيد الخلايا التائية البشرية، ولكن الباحثين في جامعة كاليفورنيا نجحوا في تكرار شكلها وحجمها ومرونتها، مما سمح لها بأداء وظائفها الأساسية في استهداف الخلايا العدوى وإصابتها .

طريقة تصنيع الخلايا التائية
قام الفريق بتصنيع الخلايا التائية باستخدام نظام ميكروفلويديك، ويتمحور هذا النظام حول السلوك والتحكم والتعامل مع السوائل على مقياس submilimeter، حيث يتم جمع زيوت معدنية ومكونات حيوية من الجينات، ويتم تكوين جسيمات دقيقة من الجينات عندما يتم دمج السائلين معا. تقوم هذه الجسيمات الدقيقة بتكرار شكل وبنية الخلايا التائية الطبيعية، ثم يتم جمعها من حمام أيون الكالسيوم، ويتم تعديل مرونتها عن طريق تغيير تركيز أيونات الكالسيوم في الحمام. وهذه الجسيمات الدقيقة تستخدم في صناعة الخلايا التائية .

عندما قام الباحثون بإنشاء الخلايا التائية ذات الخصائص الفيزيائية المناسبة، أصبح من الضروري تعديل الصفات البيولوجية لهذه الخلايا، لتمكينها من القيام بنفس الوظائف التي تقوم بها الخلايا التائية الطبيعية في مكافحة العدوى واختراق الأنسجة البشرية وإرسال الرسائل الخلوية للجسم وتنظيم التهاباته. ولتحقيق ذلك، قاموا بتغليف الخلايا التائية بالفسفوليبيدات لمحاكاة الغشاء الخلوي البشري بشكل وثيق. ثم، باستخدام الترابط الحيوي (بايوكونجوجيشن)، ربط العلماء الخلايا التائية بمؤشرات الـ CD4، وهي الجزيئات التي تعزز نشاط الخلايا التائية الطبيعية في محاربة العدوى أو الخلايا السرطانية .

الباحثون الآخرون المشاكون في الدراسة
المؤلفون الآخرون في الدراسة كلهم ​​من جامعة كاليفورنيا، وهم طالبة الدراسات العليا فاطمة مجيدي، ستيفن بنسينغر أستاذ علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة والجينات الوراثية، الدكتور بن وو أستاذ طب الأسنان والهندسة الحيوية، لويس بوشارد أستاذ مشارك في الكيمياء والكيمياء الحيوية، بول وايس وهو أستاذ بارز في الكيمياء والكيمياء الحيوية، بينسينغر بوشارد وويس وهم أيضا أعضاء في مركز UCLA Jonsson الشامل للسرطان، وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل المعهد الوطني لأبحاث طب الأسنان .

المصدر : ساينس ديلي