«توأم رقمي» لخلايا الرئة المريضة.. ثورة في أبحاث السرطان
أعلن فريق بحثي عن تطوير نموذج رقمي متقدم يمثل نسخة افتراضية دقيقة لأحد أنواع خلايا سرطان الرئة.
النموذج الجديد، الذي نُشرت تفاصيله في دورية "كلينيكال آند ترانسليشن ميدسين"، يعتمد على محاكاة العمليات الكهربية وحركة الكالسيوم داخل الخلايا بدرجة غير مسبوقة من الدقة.
ويُعد هذا التقدم جزءًا من مشروع "ديجتال لنج كانسر"، الذي يبني على نموذج سابق طُوّر عام 2021، وكان أول نموذج رقمي للتيارات الأيونية في خلايا سرطان الرئة البشرية.
ويولي الباحثون اهتماما خاصا للكالسيوم، الذي يلعب دورا حاسما في بقاء الخلية أو موتها، فارتفاع تركيزه داخل الخلية قد يؤدي إلى موتها، ما يجعله هدفا محوريا في أبحاث السرطان.
ويتيح النموذج الرقمي الجديد لنوع من خلايا سرطان الرئية يسمى "A549"، محاكاة دقيقة لتوزيع الكالسيوم في "مناطق دقيقة" داخل الخلية، حيث تنظم قنوات CRAC تدفق الكالسيوم وتؤثر على إشارات تتحكم في دورة حياة الخلية.
ويقول البروفيسور كريستيان بومغارتنر مدير معهد هندسة الرعاية الصحية بجامعة غراتس التقنية بالنمسا، والباحث الرئيسي بالدراسة: "لأول مرة أصبح بإمكاننا تمثيل العمليات الكهربية في الخلايا السرطانية بهذه الدرجة من التفصيل، بما يشمل آليات تخزين الكالسيوم ونقله وتأثير انتشاره داخل الخلية".
ويقوم "التوأم الرقمي" على مئات المعادلات الرياضية التي تتيح إجراء تجارب محوسبة لاختبار تأثير الأدوية على سلوك الخلايا.
هذا يعني إمكانية التنبؤ مسبقا بمدى فعالية العقاقير التي تؤثر على توزيع الكالسيوم أو عمل القنوات الأيونية، قبل تجربتها معمليًا، مما يوفر الوقت والموارد.
وأظهرت النتائج الأولية أن تثبيط بعض قنوات "CRAC" يمكن أن يوقف دورة حياة الخلية أو يؤدي إلى موتها، ما يفتح آفاقًا واعدة لعلاجات جديدة.
ورغم أن النموذج يقتصر حاليا على خلية واحدة فقط، يخطط الفريق لتطويره لاحقا ليشمل تفاعلات بين الخلايا، بما يساعد على فهم آليات تكوين الأورام وانتشارها وتغذيتها.
وعلى المدى الطويل، يمكن أن يساهم هذا الابتكار في تطوير استراتيجيات علاجية شخصية موجهة لأنواع مختلفة من السرطان، مثل سرطان الثدي والبروستاتا.
