باحثو وطلاب وايل كورنيل للطب قطر ينشرون دراسة عن منصات فحص الأدوية القائمة على هندسة الأنسجة الثلاثية الأبعاد

نشر عدد من أبرز الباحثين في وايل كورنيل للطب - قطر جنباً إلى جنب مع أربعة طلاب طب من دفعة 2024، بحثاً تناول سبل تحسين منصات فحص الأدوية قيد التطوير المتعلقة بأمراض الأوعية الدموية. وقد نُشرت الدراسة في الدورية العلمية المتخصصة Frontiers in Cardiovascular Medicine ضمن عدد خاص عن الطب التجديدي بعنوان "منصات فحص أدوية الأوعية قيد التطوير القائمة على هندسة الأنسجة الثلاثية الأبعاد: آفاق واعدة واعتبارات واجبة".

وقادت فريق الباحثين الدكتورة إسراء مرعي، باحثة ما بعد الدكتوراه في علم الأدوية، وضمّ الفريق في عضويته الطلاب تالا أبو سمعان ومريم علي القره داغي وأسماء فرح وشامين حياة محمود، إلى جانب الدكتور كريس تريغل أستاذ علم الأدوية، والدكتورة هونغ دينغ الأستاذ المشارك في علم الأدوية.

وتركزالدراسة على تحسين منصات فحص الأدوية قيد التطوير المتعلقة بأمراض الأوعية الدموية، إذ يمثّل الفحص خطوة مهمة لتطوير سبل اكتشاف الأدوية التي تمرّ بخطوات فحص وتحقّق متعددة قبل إقرارها والموافقة على استخداماتها الإكلينيكية. وتستغرق هذه العملية ما لا يقلّ عن عشر سنوات تشمل التجارب المخبرية والدراسات الإكلينيكية قبل إمكانية تطبيقها إكلينيكياً. وقد تبدي بعض الأدوية نتائج واعدة جداً في المرحلة ما قبل الإكلينيكية، الاّ أن 10% فقط من الأدوية الواعدة التي تدخل المرحلة الأولى من التجارب الإكلينيكية تواصل مسارها لتصل مرحلة تقديم طلب الحصول على موافقة هيئة الغذاء والدواء الأميركية.

وقد أشادت الدكتورة مرعي بالطلاب وقالت إنهم كانوا متحمّسين طوال المشروع على الرغم من الظروف الاستثنائية الصعبة، فقد أُنجز معظم البحث عبر منصات افتراضية بسبب الجائحة وما فرضته من تدابير الإغلاق. وأضافت قائلة: "إن معدل الإخفاق المرتفع للعديد من الأدوية في مرحلة التطوير يمكن أن يُعزى جزئياً إلى قيود النماذج الثنائية الأبعاد المستخدمة حالياً في المرحلة ما قبل الإكلينيكية، فهي لا تعكس بدقة كافية مختلف الاستجابات الفسيولوجية البشرية. لذا، ثمة حاجة إلى محاكاة الظروف الفسيولوجية البشرية في الدراسات قبل الإكلينيكية من أجل تحسين منصات فحص الأدوية قيد التطوير. وثمة نهج جديد يقوم على استخدام الخلايا الجذعية للمريض لاستحداث تركيبات في المختبر قائمة على هندسة الأنسجة الثلاثية الأبعاد. وستتيح مثل هذه المنصات أيضاً إمكانية إجراء اختبارات للأدوية وفقاً لكل مريض لتلبية الاحتياجات المحددة له. ونحن نشعر أن لهذه الدراسة آفاقاً واسعة في ما يتعلق بجعل فحص الأدوية قيد التطوير أكثر فعالية، وهو ما زاد بالفعل شغف الطلاب المشاركين الذين قدّموا إسهامات متميّزة في هذه الدراسة".

قد يوفر إضفاء الصفة الشخصية باستخدام أنظمة ثلاثية الأبعاد طريقة تنبؤية وفعالة لاستبعاد الأدوية غير الناجحة في مراحل مبكرة من التطوير والبحث، ممّا سيقلّل من الحاجة إلى إجراء تجارب إكلينيكية وسيقلّل نسبياً من تكاليف هذه التجارب. وناقش البحث الآفاق الواعدة لهذه الأنظمة والعوامل التي ينبغي الأخذ بها لإنتاج أوعية ثلاثية الأبعاد ناجحة يمكن الاعتماد عليها وقابلة لتكرارها في آن معاً.

وانطلقت عملية كتابة البحث من المنحة UREP25-042-3-011 المقدّمة في إطار برنامج خبرة الأبحاث للطلبة الجامعيين المنبثق عن الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي، واختير لهذا المشروع عنوان "نحو تطوير منصات ثلاثية الأبعاد لفحص العقاقير الدوائية الوعائية بالاعتماد على الخلايا الأصلية البطانية" وأيضاً من مشروع متطلبات بحوث علوم الطب الحيوي المخصص للطالبة مريم القره داغي. وبسبب تقييد الدخول إلى المختبرات في عام 2020 إبّان الجائحة، نظّمت الدكتورة مرعي اجتماعات افتراضية منتظمة خلال المرحلة الأولى من مشروع برنامج خبرة الأبحاث للطلبة الجامعيين، ما أثمر عن صوغ المخطوطة التي قُدّمت للنشر في أواخر عام 2021. وكانت الدكتورة مرعي قد فازت بجائزة "لوريال-اليونسكو من أجل المرأة في العلم للشرق الأوسط" المرموقة في عام 2020 وقد حظيت هذه الدراسة بإشادة ودعم الهيئة المشرفة على الجائزة.

وقالت طالبة الطب تالا أبو سمعان: "للطب آفاق غير محدودة وهي تتوسّع يوماً بعد يوم، فطوال مشاركتي في هذا المشروع، كنت أطرح من الأسئلة ما يفوق بكثير الأجوبة المتاحة، وهذا بحد ذاته دليل على الآفاق الواعدة لهذه التقنية. فاستزراع أوعية دموية ثلاثية الأبعاد لن يُحدث ثورة في فحص الأدوية فحسب، بل من المحتمل أيضاً أن يغيّر مستقبل علاج أمراض القلب والأوعية الدموية. وتمثل هندسة الأنسجة الثلاثية الأبعاد أرضاً خصبة للعديد من الاستخدامات الطبية المستقبلية".

وقالت زميلتها طالبة الطب مريم القره داغي: "في إطار برنامج خبرة الأبحاث للطلبة الجامعين، أتاحت لي مشاركتي في هذا المشروع أن أفهم أساسيات البحث العلمي على نحو أشمل. وفهم هذه الأساسيات من الآن مسألة بالغة الأهمية لمستقبلي في مزاولة مهنة الطب التي تتطلب مني فهم المؤلَّفات الطبية والبحوث العلمية لمواكبة أحدث التطورات في عالم الطب".

وبالإضافة إلى نشر الورقة البحثية، قدّم فريق الباحثين عرضاً تقديمياً للجوانب التجريبية من المشروع خلال مؤتمر #NatconfTissue21 الذي استضافته مجموعة Nature للدوريات العلمية بعنوان "علاجات الأنسجة الابتكارية من المختبر إلى سرير المريض" عبر منصة افتراضية في نوفمبر 2021.