اكتشاف الأدوية من خلال تقنية الزراعة ثلاثية الأبعاد للخلايا

• اكتشاف الأدوية من خلال تقنية الزراعة ثلاثية الأبعاد للخلايا

شهِدَ القرن الماضي تطوُّرًا مُطّردًا وتعقيدًا مُتزايدًا في تنوّع منهجيّات زراعة الأنسجة المُستخدمة في البحوث الطّبّيّة الحيويّة، وفي الوقت الرّاهن غالِبًا ما تُجرى البحوث المُستندة إلى الخلايا على مجموعة أسطح مستوية يتمّ إعدادُها لتعزيز نموّ الطّبقات الأُحاديّة للخليّة ثنائيّة الأبعاد، وتُستعمل هذه الطّبقات الأحاديّة لأغلبيّة التّقييمات في المُختبر ضمن المجال البحثيّ وقد ثبتت فعاليتها، إلّا أنّها رغم كونها وسيلةً مُلائمة لمعالجة الخلايا وتحليلها فإنّها لا تسمح بتكوين هياكل مُتعدّدة الخلايا تُشكّل بيئاتٍ ميكرويّةٍ مُشابهة لتلك الموجودة في جسم الكائن الحيّ، ومن ثُمّ الاهتمام بتوليد خلايا أكثر مُلاءَمةً من النّاحية البيولوجيّة في النّماذج المخبريّة، وقد تمّ تحديد بعض القيود المُرتبطة باستخدام النّماذج ثُنائيّة الأبعاد من مثل: الفقد في بُنية الخليّة، مشاكل حيويّة وكيميائيّة، عدا عن تفاعل الخلايا مع بعضها البعض على عكس الخلايا الّتي تُنتَج باستخدام النِّظام ثلاثيّ الأبعاد والّتي تستطيع تمثيل الخلايا تمامًا وكأنّها في الجسم!

إنّ الفحوصات الخلويّة ثنائيّة الأبعاد أثبتت دورًا جيدًا في عمليّة اكتشاف الأدوية، فقد تمكّنوا عبر استخدام الخلايا ثُنائيّة البُعد من التّعرُّف على العمليّات الّتي تحصل لاكتشاف الأدوية –بالأخصّ السّرطان– لكنّ قدرتها على التّنبّؤ بالاستجابة السّريريّة لأيّ دواء جديد محدودة، ويُعزى ذلك إلى أنّها لا تُحاكي بدقّة استجابة الخلايا الموجودة في جسم الكائن الحيّ. تُنفَق ملياراتٌ الدّولارات سنويًّا على تطوير نتائج التّجارُب الّتي تتمّ على المستوى الخارجيّ للجسم، لكنّ الغالبيّة العُظمى من هذه التّجارب للأسف تبوء بالفشل؛ وذلك إمّا بسبب الكفاءة المحدودة الّتي تُظهِرُها على البشر أو تِبعًا لأنّ لها نِسَبًا عالية من السُّمّيّة غير المقبولة في العلاج. إنّ دمج النّظم ثُلاثيّة الأبعاد لزراعة الخليّة مع عمليّة المسح الخارجيّ للجسم مثل «High Throughput Screening-HTS» و «High Content Screening-HCS» يُعدُّ ضروريًّا للتّعرُّف على النّتائج السّريريّة.

فاستخدام تقنيّات «HTS» و«HCS» وتحسينُها لمُلائمة الخلايا المُستنبتة في الطّبقات الأحاديّة ثُنائيّة البُعد يتمّ حاليًّا، لكن للأسف إنّ هذه التّقنيّات لا تتوافق مع العديد من تقنيات زراعة الخلايا ثُلاثيّة الأبعاد، والقليل جدًّا من المُنتجات المُتاحة تجاريًّا هي تقانات مُصمّمة لتحسين دقّة تحليل النّظم ثلاثيّة الأبعاد في المُختبر بطريقة روتينيّة وفعّالة من حيث التّكلفة، فالحاجة إلى تحديد الطّريقة المُثلى الأكثر فعاليّة وكفاءة مُمكنة واستخدامها في البحوث أمرٌ ضروريّ وحاجة مُلحّة، وهو ما يجري حاليًّا لتعميم استخدام النّظم ثلاثيّة الأبعاد مع تقنيّة HTS.

- المصدر

إعداد: نِهال عامر حلبي | ترجَمة: إسراء فارويز | تدقيق: ندى بكري | مُراجعة: هِبة مُطاوع | تصميم: ندى مُصطفى