00
إكسبو 2020 دبي اليوم

ثورة في الطب خلال العقد المقبل

العلماء يطورون أجهزة «نانو» كوسائل علاجية

تقنية النانو تساعد في علاج الأمراض المختلفة

ت + ت - الحجم الطبيعي

يعكف العلماء على تطوير علاجات ذات صلة بتقنية التصغير المعروفة باسم «نانو». وقالوا إنه أصبح بإمكان الإنسان ابتلاع كاميرات دقيقة وإدخالها في جسمه، بينما يمكن وصل الأقطاب الكهربائية بالدماغ. ويمكن لعقاقير "نانونية" أيضاً أن توضع في مجرى الدم. ويركز العلماء في علاجاتهم الجديدة على مرض السرطان تحديداً.

ومن المتوقع أن تحدث هذه التقنيات ثورة في الطب خلال العقد المقبل. وهي من الصغر بحيث يمكن أن تسير في أصغر الأوعية الدموية. ومع ذلك، فهي معلبة، وتتمتع بالذكاء، بحيث يمكن أن تعالج مسببات الأمراض.

وطور طب النانو، جسيمات كروية، يمكنها حمل العقاقير الطبية. وهي أصغر من خلايا البكتيريا والخلايا البشرية، ولكنها أكبر من الجزيئات المفردة. وتكون الأقطاب الكهربائية الموصلة بها صغيرة، بحيث يمكنها اختراق الخلايا.

وتمتلك الجسيمات في مستوى حجمها هذا، خصائص أكثر من غيرها. فالأدوية النانونية، يمكنها أن تبقى في تيارات الدم فترة أطول من الأدوية التقليدية. ويمكن للعلماء أن يربطوا الجزيئات البيولوجية بجزيئات النانو الخارجية، للتأكد، على سبيل المثال، من أنها مرتبطة بأجزاء معينة من الجسم، مثل الأورام الخبيثة، لتتيح القضاء عليها.

محركات صغيرة

ومن خلال تحويل خلايا النانو لأشكال أكثر تعقيداً، فإن ذلك يتيح للعلماء ابتكار آلات صغيرة، تستخدم التفاعلات الكيميائية للتحول إلى محركات نانوية صغيرة وخفيفة. ويمكن لبعض تلك الأجهزة النانونية، أن تحدث ثقباً في أغشية الخلايا، تماماً على غرار غرس الفيروسات في الحمض النووي للتأثير في الخلايا المضيفة.

وبربط تلك الخلايا ببعضها، فإنه يمكن نقل الأدوية عبر الأوعية الدموية إلى موقع الورم والتعامل معه مباشرة. ويمكن لعشرات الخلايا النانونية، أن تستخدم في لحظة معينة لعلاج بعض الأمراض. وتخضع مئات الخلايا الأخرى لعمليات تطويرية كبيرة على النمط نفسه.

وقال البرفسور كوستاس كوستاريلوس رئيس علوم النانو في جامعة «لندن كولدج»، إن هذا الأمر يساعدنا في تطوير إبر النانو، التي يمكنها أن تنقل العمليات المتعلقة بهذه التقنية إلى مستويات غير مسبوقة من الدقة في العلاج.

كما يمكن لهذه التقنية، أن تلغي استخدام الجراحين للمشرط والإبر. ويعتقد العلماء أيضاً، أن أدوية النانو يمكن أن تستخدم في إرسال مؤشرات عن حالة الجسم.

ويمكن تصنيف خلايا النانو بالقوية أو الضعيفة، بناء على المواد المصنوعة منها. وعادة ما تستخدم أدوية النانو مواد مثل الغرافين. وهو نوع من الكربون، يمكن أن يصنع من الورق، الذي يبلغ سمكه سمك ذرة واحدة.

إلا أن العلماء باتوا يركزون بشكل كبير على الجسيمات النانوية الناعمة المكونة من مواد مثل البروتينات والدهون والحمض النووي. وخلايا النانو المكونة من المعادن اللامعة، هي في الحقيقة أكثر من مجرد معادن، ويمكن تبني أو تقليد الطرق المستخدمة لتجميع الجزيئات الوظيفية في الطبيعة. ويتطلع الباحثون إلى إيجاد مواد كيماوية على غرار تلك المصنعة في أجسامنا، من خلال بناء الأنزيمات ووسائل إيصال العقاقير الطبية، فإنه يمكن تصنيع أدوية أذكى وأفضل من الأدوية الحالية.

مزايا الحمض النووي

وأثبت الحمض النووي أنه أفضل مادة للعلماء الذين يبحثون عن إيجاد أدوات وظيفية على مستوى متناهي الصغر. وبدلاً من محاولة صناعة مكونات الدواء، أوجد العلماء حمضاً نووياً طويلاً بترتيب جيني خاص. بالطريقة ذاتها التي تتفاعل بها مختلف أجزاء الحمض النووي مع بعض المواد لتضعف نفسها. وكلما كان طول الحمض النووي أكبر، كان نمط الأشكال أكثر تعقيداً.

ويعرف العلماء طريقة التلاعب بالحمض النووي على هذا النحو بالأوريغامي، واستخدمت هذه الطريقة لابتكار آلات تنتقل بخفة. وهي عبارة عن صناديق مصغرة، تفتح وتغلق لإيصال الأدوية.

وقال العلماء إن من غير الممكن مقارنة أي مادة أخرى بالحمض النووي، من حيث الدقة والتجميع الذاتي. لأن الحمض النووي يطوى بشكل دقيق، بالاستناد إلى ترتيب القاعدة الزوجية، التي تتم برمجتها. وطرق التجميع الذاتي هذه يتم من خلالها تصميم الحمض النووي «من الأعلى إلى الأسفل».

وقادت هذه الإمكانات إلى أن يقترح البعض أن أدوية النانو يمكنها أن تطيل معدل أعمار الناس لعقود عديدة. العالم راي كورزويل، قال إنه يعتقد أنه خلال القرن المقبل، يمكن للروبوتات المعتمدة على النانو، أن تستخدم بكثرة في علاج الأمراض، فتمسح كل الخلايا في أجسامنا ضوئياً، وتقيها من الدمار وتصلحها. وتتراوح ميزانية الطب المعتمدة على النانو بين 150 و250 مليار دولار.

استخدام

يستخدم باحثون الفيروسات كأساسات لتشكيل آلات النانو. وبينما يعتقد أن هذه الكائنات مسببة للأمراض المعدية، فإنه يمكن النظر إليها باعتبارها مواد مفيدة. وهي ذات طبيعة جزئية، تتيح لها الانتقال في الجسم وحقن الخلايا بالأدوية.

ويستخدم علماء البيولوجيا الفيروسات غير القاتلة، للتأثير في الخلايا البشرية، وحقنها بجينات جديدة، بدلاً من تلك التي تتسبب الأمراض الجينية. ويمكن حماية الفيروسات من الجهاز المناعي للجسم، من خلال تغيير غلافها الخارجي، تماماً مثل جزيئات النانو المصنعة في مختبر النانو. .

طباعة Email