تطوير جزيئات تضيء خلايا الجسم لمراقبة انتشار السرطان

مصدر الإلهام لهذا الاختراع هو اليراعات أو الخنافس المضيئة وقناديل البحر التي تصدر أجسامها أضواء ساطعة يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

التطور المستمر في التكنولوجيا وجهود العلماء المستمرة للتحسين من المجال الطبي والسعي إلى الحفاظ على النفس البشرية مكنتهم من تطوير جزيئات اصطناعية مضيئة تسمح للباحثين بتتبع الخلايا في الحيوانات بدقة غير مسبوقة.

• أطباء بريطانيون يطورون تقنية لتشخيص السرطان مبكرا بفحص الدم

وكان مصدر الإلهام لهذا الاختراع هو اليراعات أو الخنافس المضيئة وقناديل البحر التي تصدر أجسامها أضواء ساطعة يمكن رؤيتها بالعين المجردة.   

وتتبع فريق علماء ياباني فأر وقرد القشة الأمريكي تحتوي أدمغتها على خلايا عصبية مضيئة يمكن التقاطها من خلال كاميرا لدراسة الأنسجة داخل الحيوانات الحية. 

واختراق الضوء للجسم يمكن الباحثين من تتبع الخلايا الفردية بدقة غير مسبوقة للكشف، على سبيل المثال، عن كيفية استجابة المخ للتغيرات التي تحدث في العالم، وكيف تتحرك أنسجة الورم والخلايا المناعية والخلايا الجذعية في الجسم. 

واستخدم العلماء منذ وقت طويل الإضائية الحيوية الاصطناعية لرصد الخلايا في الحيوانات، ولكن الإضاءة التي كانت تصدرها لم تكن كافية لاختراق الأنسجة السميكة لتلتقطها الكاميرا.

وكتب أتسوشي مياواكي من معهد ريكين لعلوم الدماغ في مجلة علمية يصف ابتكاره لجزيئات اصطناعية مضيئة تسطع 1000 مرة من تلك الطبيعية.  

وأظهرت التجارب أن العلماء تمكنوا من جعل الخلايا الدماغية تضيء من خلال حقن الإضائية الحيوية الاصطناعية في الحيوان أو ببساطة إضافتها لمياه الشرب الخاصة به.  

وفي تجربة، قام فريق من العلماء بمنح الفئران خلايا دماغية متوهجة لإظهار استجابة الخلايا العصبية في جزء من الجهاز العصبي يسمى بالحصين عند نقلها إلى أقفاص جديدة، وتجربة أخرى قام بها الفريق نفسه بتتبع الخلايا العصبية بعمق في قرد القشة الأمريكي لمدة عام.

وقال مياواكي “إنها المرة الأولى التي تشارك فيها مجموعة صغيرة من الخلايا العصبية في مرحلة التعلم في أعماق الدماغ والتي يمكن تصويرها من خارج الحيوان”.

وصف روبيرت كامبال بروفيسور في علم الكيمياء بجامعة آلبرتا في كندا، العمل بأنه يشكل تقدما كبيرا؛ حيث إنه يسلط الضوء على انتشار أمراض مثل السرطان في الجسم، وأيضا تتبع الخلايا سيكشف عما إذا كانت العلاجات الجينية قد توصلت إلى هدفها.

وقد عرفت الحشرات والفطريات والمخلوقات البحرية المضيئة منذ العصور القديمة، ولكن لم يتمكن العلماء من فهمها حتى أواخر القرن التاسع عشر، حيث إنهم توصلوا إلى أن هذه الإضاءة تصدر بواسطة تفاعل كيميائي.