«شريحة» تحاكي الأمعاء والكبد لفهم الأمراض

استنساخ التفاعل بين الأمعاء الدقيقة والكبد لدى مرضى الكبد الدهني غير الكحولي (جامعة كيوتو)

تمكن باحثون من معهد جامعة كيوتو اليابانية لعلوم المواد الخلوية المتكاملة، من تصنيع شريحة جديدة تحاكي النظام المتكامل للأمعاء والكبد، وذلك لتحسين فهم مرض الكبد الدهني غير الكحولي.
وتحتوي الشريحة على أنواع مختلفة من الخلايا في غرف صغيرة مترابطة، بما يسمح للعلماء بفهم التفاعلات الفسيولوجية والمرضية بين الأعضاء بشكل أفضل، وتم نشر تفاصيل تلك الشريحة في العدد الأخير من دورية «كوميونيكيشنز بيولوجي».
ويقول كين إيشيرو كامي، الباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الجمعة الموقع الإلكتروني لجامعة كيوتو: «يؤثر مرض الكبد الدهني غير الكحولي على نسبة كبيرة من السكان، ولكن لم يتم إنشاء علاجات فعالة، ولأن هذا المرض هو حالة معقدة، تنطوي على مجموعة واسعة من التفاعلات داخل وبين الأمعاء والكبد، والمعروفة باسم محور الأمعاء والكبد، فمن الصعب جداً نمذجة هذه التفاعلات باستخدام الحيوانات، مثل الفئران».
وينطوي هذا المرض على تراكم الدهون داخل الكبد، التي يمكن أن تصبح شديدة، والطريقة الوحيدة حالياً لعلاج الحالات الشديدة هي زراعة الكبد، ويحتاج العلماء إلى فهم أفضل لدراسة الحالة حتى يتمكنوا من اكتشاف خيارات محسنة للعلاج.
وليست هذه هي المرة الأولى، التي يطور فيها العلماء منصات عضوية على شريحة، كما أنها ليست أول منصة للأمعاء والكبد، لكن الأجهزة السابقة كانت غير كاملة، وتتغلب المنصة على كثير من مشكلات المحاولات السابقة.
واختبر العلماء المنصة الخاصة بهم عن طريق وضع خلايا من خط خلايا سرطان الكبد ومن خط خلايا سرطان الأمعاء في غرف منفصلة، وكانت الغرف متصلة بقنوات سائلة صغيرة ذات صمامات موضوعة بشكل استراتيجي يمكن فتحها وإغلاقها، وتشتمل المنصة أيضاً على مضخة لدفع السوائل بين الغرفتين، فهي تسمح لوسط سائل بالمرور عبر كلتا الحجرتين مع إبقاء الخلايا منفصلة، ومحاكاة الدورة الدموية التي تتحرك بين الأمعاء والكبد في جسم الإنسان، كما يسمح للعلماء بإدخال مواد جديدة إلى المنصة، على سبيل المثال الأحماض الدهنية الحرة لاختبار تأثيرها على «العضوين» المتفاعلين.
وشوهدت تغييرات كبيرة في التعبير الجيني في خلايا الأمعاء والكبد المستزرعة في المنصة، عند مقارنتها بالخلايا المزروعة نفسها بمفردها، ووثق العلماء أيضاً التغييرات التي حدثت في الخلايا عند إدخال الأحماض الدهنية الحرة لمدة يوم أو سبعة أيام، حيث أدى يوم واحد من الأحماض الدهنية الحرة إلى بدء تلف الحمض النووي داخل الخلايا، وأدت سبعة أيام من تداول الأحماض الدهنية الحرة إلى تراكمها في الخلايا، لدرجة أن تلف الحمض النووي أدى إلى موت الخلايا، على غرار الحالات الشديدة من المرض.