ابتكار أول نموذج مختبري لنخاع العظم كامل من خلايا بشرية

نجح فريق من العلماء في جامعة بازل في ابتكار أول نموذج مختبري لنخاع العظم مُكوّن بالكامل من خلايا بشرية، ما يتيح اختبار الأدوية بدقة أعلى ويقلّل الاعتماد على التجارب الحيوانية.

وتمكّن الباحثون من تطوير نموذج متكامل لنخاع العظم باستخدام خلايا بشرية فقط، في إنجاز يعد الأول من نوعه، إذ يعيد خلق البنية المعقدة التي تنشأ فيها خلايا الدم داخل الجسم. ويُعد هذا التطور خطوة مهمة نحو اختبار الأدوية بشكل أدق وتقليل الحاجة إلى التجارب على الحيوانات.

ويتكوّن نخاع العظم، المعروف بـ“مصنع الدم”، من أنسجة متخصّصة تشمل خلايا عظمية وأوعية دموية وأعصابًا، إلى جانب أنواع مختلفة من الخلايا المناعية. وتلعب المناطق الدقيقة الواقعة على السطح الداخلي للعظام دورًا أساسيًا في بدء عملية تكوين الدم، وهي أيضًا إحدى المناطق التي قد تكتسب فيها خلايا سرطان الدم مقاومة للعلاج. وحتى وقت قريب، لم يكن يتوافر نموذج مخبري قادر على استنساخ هذه البيئات بدقة بشرية.

لكن فريق بازل نجح من بناء نموذجها من الصفر اعتمادًا على مصفوفة عظمية اصطناعية مصنوعة من مادة هيدروكسي أباتيت، وهو المعدن الأساسي المكوّن للعظام. وقد أضيفت إليها خلايا بشرية معاد برمجتها لتتحوّل إلى أنواع عدّة من الأنسجة، وجرى توجيهها عبر مراحل نضج مدروسة بعناية، إلى أن تكوّن نموذج ثلاثي الأبعاد يضم خلايا عظمية ووعائية وعصبية ومناعية.

وأسفرت العملية عن إنشاء هيكل ثلاثي الأبعاد صغير لا يتجاوز حجمه 8 × 4 ملم، لكنه يُعدّ أول نموذج مختبري يحاكي بيئة نخاع العظم البشري بصورة قريبة جدًا من الواقع، وقادر على دعم عملية تكوين الدم لأسابيع، وهو ما يُعد إنجازا مهما لنظام مخبري بهذا الحجم .

ويرى الباحثون أن هذا النموذج قد يساهم في الحدّ من استخدام الحيوانات في التجارب العلمية المتعلقة بالخلايا البشرية، كما يوفر منصة فعّالة لاختبار المركبات الدوائية. ومع ذلك، فإن تطبيقه في تجارب واسعة النطاق سيستلزم تصغير حجمه مستقبلا. كما يفتح النظام الباب أمام إنشاء نسخ مخصّصة من نخاع العظم اعتمادًا على خلايا مرضى محددين، ما يسمح بمقارنة علاجات محتملة لكل حالة على حدة.