الفأر الشفاف.. كيف يساهم في القضاء على السرطان؟

طريقة مسح جديدة تحسن طريقة اختبار عقاقير السرطان

يمكن لطريقة مسح جديدة تتضمن فأر شفاف أن تحسن طريقة اختبار عقاقير السرطان، عن طريق التقاط الأورام التي كانت في السابق أصغر من أن يتم اكتشافها.

توصل البروفيسور علي إرتورك من مركز هيلمهولتز للأبحاث في ميونيخ إلى كيفية جعل فأر ميت شفافًا في عام 2018. استخدم فريقه مواد كيميائية لإبراز أنسجة معينة بحيث يمكن مسحها ضوئيًا بتفاصيل غير مسبوقة.

غالبًا ما يتم اختبار الأدوية أولاً على الفئران. يقول العلماء إن طريقة المسح الجديدة يمكن أن تحدث ثورة في البحث الطبي.

يقول الباحثون إن الطريقة تكشف تفاصيل أكبر بكثير من تقنيات المسح الحالية. في أحد التطبيقات الأولى، اكتشف الفريق أورامًا سرطانية في المراحل الأولى من التكوين.

أهمية البحث

يقول البروفيسور إرتورك إن هذا مهم لأنه يجب إثبات أن أدوية السرطان تقضي على الأورام لدى الفئران قبل اختبارها على البشر.

“التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني سيظهر لك الأورام الكبيرة فقط. يظهر أورامنا في الخلية الواحدة ، وهو ما لا يستطيعون ذلك على الإطلاق”.

“تطيل الأدوية الحالية الحياة لبضع سنوات ثم يعود السرطان مرة أخرى. وذلك لأن عملية التطوير لم تتضمن أبدًا القضاء على تلك الأورام الدقيقة التي لم تكن مرئية على الإطلاق”.

عادةً ما تُعطى فئران المختبر السرطان وتُفحص بالمسح الضوئي التقليدي لمعرفة مدى تقدم الورم. ثم يتم علاجهم بعقار السرطان الذي يتم اختباره ثم مسحهم ضوئيًا مرة أخرى لمعرفة ما إذا كان هناك أي فرق في العلاج.

لا يمكن استخدام طريقة المسح التي يستخدمها البروفيسور إرتورك إلا على الفئران النافقة ، لإعطاء صورة عن مدى تقدم السرطان ، أو ما إذا كان العلاج قد نجح. لقد جعل الفئران شفافة بعد إصابتها بالسرطان ثم قام بمسحها ضوئيًا باستخدام تقنيته الجديدة. سيحتاج عدد قليل فقط من الفئران إلى الشفافية لاختبار فعالية الدواء.

معرفة كيفية عمل أجسامنا

قال الدكتور روبال ميستري، مدير المعلومات البحثية في مركز أبحاث السرطان في المملكة المتحدة:

“تتمتع تقنية المسح المثيرة والفريدة هذه بوفرة من الإمكانات لبناء معرفتنا بكيفية عمل أجسامنا وما يحدث في أمراض مثل السرطان.

“على الرغم من أن الباحثين لن يكونوا قادرين إلا على استخدام هذه التقنية لفحص أجسام الفئران المتوفاة ، إلا أنه يمكن أن يخبرنا كثيرًا عن كيفية تطور السرطان في المراحل المبكرة من المرض. إن القدرة على تصور الأورام في سياق الجسم بأكمله سوف كما يمنح الباحثين فهماً أكبر لتأثير الأدوية والعلاجات المختلفة.

“التقدم في التكنولوجيا مثل هذا ضروري لدفع التقدم ونأمل أن يؤدي إلى طرق جديدة للكشف عن السرطان وعلاجه والوقاية منه”.

تطبيق السرطان ، الذي نُشر في مجلة Nature Biotechnology، هو مجرد واحد من مئات إن لم يكن الآلاف التي يمكن استخدام تقنية المسح الجديدة لتحسين الدراسات الطبية فيها. يمكن أن تمكن الباحثين من رؤية أشياء لم يروها من قبل.

غالبًا ما تكون دراسات الفئران هي نقطة البداية للتعرف على العمليات في جسم الإنسان. لكن التقنية الجديدة يمكن استخدامها على أي حيوان. يمكن استخدامه أيضًا لجعل الأنسجة والأعضاء البشرية شفافة ، على الرغم من أنه من غير المرجح أن يتم استخدامه لجعل جسم الإنسان بأكمله شفافًا في المستقبل القريب لأنه لن يكون هناك تقدم طبي يمكن تحقيقه منه في هذه المرحلة.

يتضمن إنشاء الفأر الشفاف إزالة جميع الدهون والصبغات من جثته ، باستخدام عملية كيميائية. ينتهي به الأمر وكأنه لعبة بلاستيكية شفافة ، والتي تكون منحنية قليلاً. لا تزال أعصابه وأعصابه بداخله – لكنها شبه غير مرئية.

بينما طور البروفيسور إرتورك عملية جعل الفأر شفاف قبل خمس سنوات، فإن تقنية المسح تستفيد منها إلى أقصى حد.

لقد وجد طريقة لإضافة مواد كيميائية أخرى معروفة باسم الأجسام المضادة لإبراز أجزاء الفأر التي يهتم بدراستها تحت المجهر. تلتصق الأجسام المضادة المختلفة بأنواع مختلفة من الأنسجة، لذلك تسلط الضوء على كل ما يهتم به الباحثون.

دراسة الأمراض في سياق الجسم بأكمله

بالإضافة إلى تسليط الضوء على المناطق السرطانية ، أنتج فريق البروفيسور إرتورك مجموعة من مقاطع الفيديو التي تمكن الباحثين من التحليق عبر الجهاز العصبي للفأر أو الأمعاء أو الجهاز الليمفاوي.

عمليات الفحص لها مزايا عديدة مقارنة بما هو متاح الآن.

أولاً ، يمكن للباحثين دراسة الأمراض في سياق الجسم بأكمله ، مما يمنحهم فهمًا أكبر لتأثير الأدوية والعلاجات المختلفة.

يتم تخزين الصور ثلاثية الأبعاد أيضًا على الإنترنت ، لذلك يمكن للباحثين الذين يدرسون أجزاء مختلفة من الحيوان أو يرغبون في إجراء نفس التجربة الرسم من مكتبة، بدلاً من الاضطرار إلى استخدام فأرة أخرى. يعتقد البروفيسور إرتورك أن هذه التقنية يمكن أن تقلل من استخدام حيوانات المختبر عشرة أضعاف.

سيحدث ثورة كاملة في الطب

إن الدكتورة نانا جين تشيبامبي ، من معهد ويلكوم سانجر في كامبريدج ، متحمسة لإمكانية استخدام تقنية المسح الجديدة لدراسة كيفية تطور الخلايا في جسم الإنسان. يتعين عليها حاليًا تقطيع الأنسجة إلى أقسام رفيعة جدًا لدراستها تحت المجهر. وسرعان ما ستتمكن من رؤية التفاصيل بشكل ثلاثي الأبعاد.
“لا أطيق الانتظار للحصول على يدي!” قالت لي بحماس.

“لديها القدرة على تحديد الأنسجة والخلايا والأمراض الجديدة التي ستساعدنا حقًا على فهم تطور الأمراض”.

تعمل رئيسة فريقها ، الأستاذة مظفرة حنيفة ، على إنتاج خريطة على الإنترنت أو أطلس لكل خلية في جسم الإنسان. وتقول إن تقنية المسح الجديدة ستكون مفيدة لجميع أنواع البحوث الطبية.

وقالت “بدون شك ستسرع من وتيرة البحث الطبي”. “لا شك أن الجمع بين هذه التقنيات المتطورة وبناء أطلس الخلايا البشرية سيحدث ثورة كاملة في الطب.”