علماء يبتكرون خلايا شبه حيّة قد تغيّر مفهوم علاج الأمراض

تمكن مجموعة من العلماء خلال عملية كيميائية معقدة من تطوير خلايا «سايبورغ» صناعية متعددة الاستخدامات بالمختبر تشترك في العديد من خصائص الخلايا الحية بينما تفتقر إلى القدرة على الانقسام والنمو.
ولكي تكون الخلايا الصناعية مفيدة، يجب التحكم فيها بعناية، وهذا لا يمكن أن يحدث بسهولة إذا كانت تتكاثر بنفس الطريقة التي تنتشر بها الخلايا الفعلية.
ويعتقد الباحثون الذين يقفون وراء هذا التطور الجديد أن «السايبورغ» يمكن أن تكون لها مجموعة كبيرة ومتنوعة من التطبيقات؛ من تحسين العلاجات لأمراض مثل السرطان إلى تنظيف التلوث من خلال العمليات الكيميائية المستهدفة.
ولمزيد من التوضيح، يقول مهندس الطب الحيوي تشيمنغ تان بجامهة كاليفورنيا في ديفيس «إن خلايا سايبورغ قابلة للبرمجة ولا تقسم وتحافظ على الأنشطة الخلوية الأساسية وتكتسب قدرات غير أصلية».
وتعتمد الهندسة الخلوية حاليًا على نهجين رئيسين؛ إعادة التشكيل الجيني للخلايا الموجودة لمنحها وظائف جديدة (أكثر مرونة ولكنها أيضًا قادرة على التكاثر) وبناء خلايا تركيبية من الصفر (والتي لا يمكن أن تتكاثر ولكن لها وظائف بيولوجية محدودة).
والخلايا السايبورغية هذه هي نتيجة استراتيجية ثالثة جديدة؛ فقد أخذ الباحثون الخلايا البكتيرية كأساس لهم وأضافوا عناصر من بوليمر صناعي. وبمجرد دخول الخلية تعرض البوليمر للضوء فوق البنفسجي لبنائه في مصفوفة هيدروجيل عن طريق الربط المتقاطع محاكياً مصفوفة طبيعية خارج الخلية.
وفي حين أنها قادرة على الحفاظ على الكثير من وظائفها البيولوجية الطبيعية، أثبتت هذه الخلايا (السايبورغ) أنها أكثر مقاومة للضغوط مثل ارتفاع درجة الحموضة والتعرض للمضادات الحيوية كعوامل الإجهاد التي تقتل الخلايا الطبيعية. إنها قوية تمامًا مثل خلايا السايبورغ الحقيقية.
وفي هذا الاطار، كتب الباحثون في ورقتهم المنشورة «تحافظ خلايا سايبورغ على الوظائف الأساسية بما في ذلك التمثيل الغذائي الخلوي والحركة وتخليق البروتين والتوافق مع الدوائر الجينية». وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص نقلا عن مجلة «Advanced Science».
وأظهرت الاختبارات المعملية على عينات الأنسجة أن الخلايا المطورة حديثًا كانت قادرة على غزو الخلايا السرطانية، ما يسلط الضوء على إمكانات وحدات البناء البيولوجية المعدلة هذه للعلاجات الصحية في المستقبل؛ إذ يمكن استخدامها يومًا ما لتوصيل الأدوية إلى أجزاء محددة جدًا من الجسم. لكن لا يزال هذا الطريق بعيدًا لكنه واعد، وفق الباحثين، الذين بيّنوا «أنهم يريدون الآن تجربة استخدام مواد مختلفة لإنشاء هذه الخلايا، وكذلك التحقق من كيفية استخدامها. كما أنه ليس من الواضح بالضبط ما الذي يمنع الخلايا من التكاثر؛ الأمر الذي يحتاج إلى تحديد». إذ يعتقد مؤلفو الدراسة أن مصفوفة الهيدروجيل قد توقف انقسام الخلايا عن طريق تثبيط نمو الخلايا أو تكرار الحمض النووي أو كليهما.
إن المزج بين الطبيعي والصناعي الموضح هنا في بعض النواحي يأخذ أفضل العناصر لكليهما، ما يفتح إمكانيات جديدة؛ حالة «شبه الحياة»؛ كما سماها الباحثون.
من جانبه، يؤكد تان قائلا «نحن مهتمون بأخلاقيات علم الأحياء لتطبيق خلايا سايبورغ لأنها مواد حيوية مشتقة من الخلايا وليست خلايا أو مواد».