أحدث الأخبار مع #NatureBiomedicalEngineering
الجمهورية
منذ 5 أيام
- صحة
- الجمهورية
شريحة دقيقة تفتح آفاقًا جديدة لعلاج مخصص لسرطان الدم
ويفتح هذا الابتكار الباب أمام علاج مخصص لكل مريض دون الحاجة إلى التجارب على الحيوانات. وتأتي هذه الخطوة تزامنا مع إعلان إدارة الغذاء والدواء الأمريكية عن خطط للتخلي التدريجي عن التجارب الحيوانية في تقييم الأدوية، بما في ذلك الأجسام المضادة وحيدة النسيلة، لصالح بدائل تكنولوجية أكثر تقدما. ويعتمد الجهاز على شريحة دقيقة تتيح محاكاة التفاعل بين العلاجات المناعية والخلايا السرطانية في بيئة شبيهة بجسم الإنسان. وتمثل هذه المنصة تطورا محوريا في الأبحاث، حيث يمكن من خلالها تتبع تأثير الأدوية لحظة بلحظة داخل " نخاع عظمي اصطناعي" يُزرع فيه خلايا مناعية ومسرطنة مأخوذة من المريض نفسه. وقال تشين، أستاذ الهندسة الميكانيكية: "نستطيع الآن مراقبة تطور العلاجات كما لو كنا نتابعها داخل جسم المريض، ولكن ضمن بيئة خاضعة للتحكم الكامل، ودون الحاجة إلى نماذج حيوانية". ويستهدف البحث تطوير فهم أعمق لعلاج الخلايا التائية المعدلة جينيا (CAR T)، الذي أثبت فعاليته في بعض حالات سرطان الدم (يتضمن هذا النهج استخراج خلايا مناعية من المريض، وإعادة برمجتها وراثيا لمهاجمة السرطان، ثم إعادتها إلى الجسم). ورغم نجاحه، إلا أن نحو نصف المرضى ينتكسون لاحقا، ويعاني كثيرون من آثار جانبية خطيرة. ويكمن التحدي في محدودية وسائل الاختبار التقليدية؛ إذ أن النماذج الحيوانية بطيئة وغير دقيقة في محاكاة تفاعلات الجهاز المناعي، بينما تفشل التجارب المعملية التقليدية في محاكاة بيئة نخاع العظم بدقة. ويحاكي الجهاز الجديد 3 مناطق رئيسية في نخاع العظم: الأوعية الدموية وتجويف النخاع والبطانة العظمية. وبمجرد زرع خلايا نخاع العظم المشتقة من المريض، يبدأ الجهاز بالتكوّن الذاتي، حيث تنتج الخلايا البروتينات البنيوية مثل الكولاجين واللامينين، وتحافظ على بيئة مناعية نشطة. وباستخدام تصوير عالي الدقة، تتبع العلماء حركة خلايا CAR T المهندسة، حيث لاحظوا أنها تتنقل بسرعة داخل الأنسجة السليمة، وتتباطأ عند اقترابها من الخلايا السرطانية، قبل أن تبدأ في استهدافها والقضاء عليها بدقة. وقال تشين: "شاهدنا الخلايا المناعية تتعرف على السرطان وتقضي عليه خلية تلو الأخرى". ورصد الفريق أيضا ظاهرة تعرف بـ"تأثير المتفرج"، حيث تحفّز خلايا CAR T المعدّلة خلايا مناعية أخرى لم تُستهدف بالعلاج، ما قد يزيد من فعالية العلاج أو يعزز من آثاره الجانبية. وباستخدام الشريحة، تمكن الباحثون من محاكاة استجابات سريرية متنوعة، مثل الشفاء ومقاومة العلاج وحالات الانتكاس. وبيّنت التجارب أن خلايا CAR T المطورة من الجيل الرابع كانت أكثر فعالية من الإصدارات التقليدية، خاصة في الجرعات المنخفضة. وبخلاف النماذج الحيوانية التي تستغرق شهورا، يمكن إعداد الشريحة في أقل من نصف يوم، وتُستخدم لإجراء تجارب تستمر أسبوعين، ما يوفّر الوقت والتكاليف ويوسّع إمكانيات التجريب. وأضاف تشين: "نأمل أن تتيح هذه التقنية للأطباء مستقبلا اختبار خلايا سرطان المريض ضد خيارات علاج متعددة، لاختيار الأنسب لكل حالة بدقة وسرعة". ولتحليل فعالية العلاجات المختلفة، طوّر فريق البحث مؤشرا تحليليا متكاملا يقيّم الاستجابة المناعية عبر سيناريوهات متعددة. ويتوقع أن يساهم هذا الإطار في تحسين التنبؤ بنجاح العلاجات وتوجيه القرارات السريرية بشكل أكثر دقة. نشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Biomedical Engineering.
الاتحاد
١٥-٠٦-٢٠٢٥
- صحة
- الاتحاد
الذكاء الاصطناعي يراقب السرطان بسرعة وتكلفة منخفضة
طوّر علماء من معهد (A*STAR GIS) للجينوم في سنغافورة طريقة جديدة تعتمد على الذكاء الاصطناعي تُسمى "Fragle"، تُسهّل وتُسرّع تتبّع السرطان باستخدام فحوصات الدم. تتطلب هذه الطريقة عينة دم صغيرة فقط، وتُحلّل حجم شظايا الحمض النووي في الدم للكشف عن أنماط مُميّزة تُميّز الحمض النووي للسرطان عن الحمض النووي السليم، مما يُساعد الأطباء على تتبّع استجابة علاج السرطان بدقة أكبر وبوتيرة أسرع. نُشر البحث في مجلة Nature Biomedical Engineering في مارس 2025. غالبًا ما تتطلب الطرق الحالية لقياس الحمض النووي للسرطان في الدم، المعروف أيضًا باسم الحمض النووي للورم الدائر (ctDNA)، تسلسلًا مُعقّدًا ومُكلفًا للحمض النووي للكشف عن طفرات السرطان الشائعة. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف طفرات السرطان بين المرضى، فقد تكون نتائج الاختبارات غير مُتسقة، مما يُصعّب على الأطباء تتبّع استجابة علاج السرطان بفحوصات الدم بفعالية. يستخدم Fragle الذكاء الاصطناعي لتحليل حجم شظايا الحمض النووي في الدم. يميل الحمض النووي للسرطان إلى إظهار أنماط حجم مختلفة مقارنةً بالحمض النووي السليم، ويمكن لنموذج Fragle AI تحديد هذه الاختلافات باستخدام كميات صغيرة جدًا من الحمض النووي. ونتيجةً لذلك، تتيح هذه الطريقة تتبعًا أسرع وأقل تكلفة للسرطان. اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يحسّن علاج سرطان الرئة وقد أثبتت هذه الطريقة موثوقيتها العالية، حيث قدمت نتائج دقيقة عبر عينات دم من مئات مرضى السرطان وأنواع مختلفة من السرطان. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه الطريقة بتعدد استخداماتها وتوافقها مع معظم تقنيات تحديد أنماط الحمض النووي الشائعة الاستخدام في المستشفيات أو التي يقدمها مقدمو الخدمات التجارية. المزايا الرئيسية لأداة Fragle أسرع وأرخص: يوفر Fragle طريقة أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة لمراقبة السرطان من خلال فحوصات الدم، حيث لا يتطلب سوى كمية صغيرة من الحمض النووي. قد تتجاوز تكلفة الاختبارات التجارية التقليدية 1000 دولار سنغافوري، بينما تبلغ التكلفة التقديرية لـ Fragle أقل من 50 دولارًا سنغافوريًا. متعدد الاستخدامات: يعمل Fragle مع أساليب تحديد ملف تعريف الحمض النووي الشائعة الاستخدام في المستشفيات والمختبرات التجارية، مما يسمح بتبنيه بسهولة وسرعة في سير العمل الحالي. يكشف عن العلامات المبكرة للانتكاس: يمكن لـ Fragle تحديد الآثار الطفيفة للسرطان المتبقية بعد الجراحة والعلاج (المعروفة باسم الحد الأدنى من المرض المتبقي، أو MRD)، مما يساعد الأطباء على اكتشاف الانتكاس المحتمل مبكرًا. يوضح الدكتور أندرس سكاندروب، كبير العلماء في مختبر A*STAR GIS لجينوميات السرطان الحاسوبية، والمؤلف الرئيسي لهذا البحث: "كما تتبع العلماء تفشي كوفيد-19 من خلال الكشف عن الجسيمات الفيروسية في مياه الصرف الصحي، يحلل Fragle شظايا الحمض النووي في الدم لمراقبة استجابة علاج السرطان والكشف عن الانتكاس مبكرًا". وأضاف "على الرغم من مزايا الطرق الحالية، إلا أنها غالبًا ما تكون معقدة ومكلفة. أردنا تطوير نهج أبسط وأيسر تكلفةً وأسهل وصولًا، نهجًا يدعم المراقبة الدقيقة دون زيادة العبء على سير العمل السريري". يبحث الفريق أيضًا في تحسين حساسية Fragle للكشف عن مستويات أقل من الحمض النووي للسرطان، وهو أمر بالغ الأهمية للكشف المبكر عن انتكاس المرض لدى مرضى السرطان. ولترجمة هذه النتائج، يتعاون الفريق أيضًا مع المركز الوطني للسرطان في سنغافورة (NCCS) لتحديد الفرص والتطبيقات السريرية. ويخطط الفريق مستقبلًا لاستكشاف كيفية تطبيق Fragle في المستشفيات المحلية لتحسين رعاية مرضى السرطان. يقول البروفيسور دانيال تان، الاستشاري الأول في قسم الأورام الطبية في المركز الوطني للسرطان في سنغافورة والمؤلف المشارك في الدراسة "نحن متحمسون لبدء دراسات حول كيفية قدرة أساليب مثل Fragle على الكشف المبكر عن انتكاس المرض لدى مرضى سرطان الرئة المحليين". وقال الدكتور وان يوي، المدير التنفيذي في معهد A*STAR GIS للجينوم في سنغافورة "نحن متحمسون للغاية للإمكانيات التي يوفرها Fragle، لمساعدة أخصائيي الرعاية الصحية لدينا على اكتشاف السرطان وتتبعه بدقة أكبر، ومراقبة العلاجات بفعالية أكبر، مما يؤدي إلى رعاية أفضل لمرضى السرطان. نأمل أن تُترجم أبحاثنا الجينومية إلى منافع صحية، ليس فقط في سنغافورة، بل في جميع أنحاء العالم".
الاتحاد
١٥-٠٦-٢٠٢٥
- صحة
- الاتحاد
الذكاء الاصطناعي يراقب السرطان بسرعة وأسعار منخفضة
طوّر علماء من معهد (A*STAR GIS) للجينوم في سنغافورة طريقة جديدة تعتمد على الذكاء الاصطناعي تُسمى "Fragle"، تُسهّل وتُسرّع تتبّع السرطان باستخدام فحوصات الدم. تتطلب هذه الطريقة عينة دم صغيرة فقط، وتُحلّل حجم شظايا الحمض النووي في الدم للكشف عن أنماط مُميّزة تُميّز الحمض النووي للسرطان عن الحمض النووي السليم، مما يُساعد الأطباء على تتبّع استجابة علاج السرطان بدقة أكبر وبوتيرة أسرع. نُشر البحث في مجلة Nature Biomedical Engineering في مارس 2025. غالبًا ما تتطلب الطرق الحالية لقياس الحمض النووي للسرطان في الدم، المعروف أيضًا باسم الحمض النووي للورم الدائر (ctDNA)، تسلسلًا مُعقّدًا ومُكلفًا للحمض النووي للكشف عن طفرات السرطان الشائعة. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف طفرات السرطان بين المرضى، فقد تكون نتائج الاختبارات غير مُتسقة، مما يُصعّب على الأطباء تتبّع استجابة علاج السرطان بفحوصات الدم بفعالية. يستخدم Fragle الذكاء الاصطناعي لتحليل حجم شظايا الحمض النووي في الدم. يميل الحمض النووي للسرطان إلى إظهار أنماط حجم مختلفة مقارنةً بالحمض النووي السليم، ويمكن لنموذج Fragle AI تحديد هذه الاختلافات باستخدام كميات صغيرة جدًا من الحمض النووي. ونتيجةً لذلك، تتيح هذه الطريقة تتبعًا أسرع وأقل تكلفة للسرطان. اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يحسّن علاج سرطان الرئة وقد أثبتت هذه الطريقة موثوقيتها العالية، حيث قدمت نتائج دقيقة عبر عينات دم من مئات مرضى السرطان وأنواع مختلفة من السرطان. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه الطريقة بتعدد استخداماتها وتوافقها مع معظم تقنيات تحديد أنماط الحمض النووي الشائعة الاستخدام في المستشفيات أو التي يقدمها مقدمو الخدمات التجارية. المزايا الرئيسية لأداة Fragle أسرع وأرخص: يوفر Fragle طريقة أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة لمراقبة السرطان من خلال فحوصات الدم، حيث لا يتطلب سوى كمية صغيرة من الحمض النووي. قد تتجاوز تكلفة الاختبارات التجارية التقليدية 1000 دولار سنغافوري، بينما تبلغ التكلفة التقديرية لـ Fragle أقل من 50 دولارًا سنغافوريًا. متعدد الاستخدامات: يعمل Fragle مع أساليب تحديد ملف تعريف الحمض النووي الشائعة الاستخدام في المستشفيات والمختبرات التجارية، مما يسمح بتبنيه بسهولة وسرعة في سير العمل الحالي. يكشف عن العلامات المبكرة للانتكاس: يمكن لـ Fragle تحديد الآثار الطفيفة للسرطان المتبقية بعد الجراحة والعلاج (المعروفة باسم الحد الأدنى من المرض المتبقي، أو MRD)، مما يساعد الأطباء على اكتشاف الانتكاس المحتمل مبكرًا. يوضح الدكتور أندرس سكاندروب، كبير العلماء في مختبر A*STAR GIS لجينوميات السرطان الحاسوبية، والمؤلف الرئيسي لهذا البحث: "كما تتبع العلماء تفشي كوفيد-19 من خلال الكشف عن الجسيمات الفيروسية في مياه الصرف الصحي، يحلل Fragle شظايا الحمض النووي في الدم لمراقبة استجابة علاج السرطان والكشف عن الانتكاس مبكرًا". وأضاف "على الرغم من مزايا الطرق الحالية، إلا أنها غالبًا ما تكون معقدة ومكلفة. أردنا تطوير نهج أبسط وأيسر تكلفةً وأسهل وصولًا، نهجًا يدعم المراقبة الدقيقة دون زيادة العبء على سير العمل السريري". يبحث الفريق أيضًا في تحسين حساسية Fragle للكشف عن مستويات أقل من الحمض النووي للسرطان، وهو أمر بالغ الأهمية للكشف المبكر عن انتكاس المرض لدى مرضى السرطان. ولترجمة هذه النتائج، يتعاون الفريق أيضًا مع المركز الوطني للسرطان في سنغافورة (NCCS) لتحديد الفرص والتطبيقات السريرية. ويخطط الفريق مستقبلًا لاستكشاف كيفية تطبيق Fragle في المستشفيات المحلية لتحسين رعاية مرضى السرطان. يقول البروفيسور دانيال تان، الاستشاري الأول في قسم الأورام الطبية في المركز الوطني للسرطان في سنغافورة والمؤلف المشارك في الدراسة "نحن متحمسون لبدء دراسات حول كيفية قدرة أساليب مثل Fragle على الكشف المبكر عن انتكاس المرض لدى مرضى سرطان الرئة المحليين". وقال الدكتور وان يوي، المدير التنفيذي في معهد A*STAR GIS للجينوم في سنغافورة "نحن متحمسون للغاية للإمكانيات التي يوفرها Fragle، لمساعدة أخصائيي الرعاية الصحية لدينا على اكتشاف السرطان وتتبعه بدقة أكبر، ومراقبة العلاجات بفعالية أكبر، مما يؤدي إلى رعاية أفضل لمرضى السرطان. نأمل أن تُترجم أبحاثنا الجينومية إلى منافع صحية، ليس فقط في سنغافورة، بل في جميع أنحاء العالم".
روسيا اليوم
٠٧-٠٣-٢٠٢٥
- صحة
- روسيا اليوم
لأول مرة.. طباعة عضو ذكري للخنازير يعيد لها القدرة التناسلية!
وأظهرت الدراسة، التي أجراها علماء من الصين والولايات المتحدة واليابان، تحسنا ملحوظا في الأداء التناسلي للحيوانات الخاضعة للتجربة، حيث ارتفعت معدلات الخصوبة بين الخنازير من 25% إلى 100% بعد خضوعها للجراحة. وفي الدراسة، اعتمد العلماء على تطوير نموذج للجسم الكهفي، وهو النسيج الإسفنجي في عمود العضو الذكري المسؤول عن الانتصاب. ومن خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد، تم إنشاء سقالة (هيكل داعم) تعتمد على هلام مائي يتمتع بالمرونة والقوة الكافية لتحمل الضغط الداخلي عند امتلائه بالدم. وبعد تصنيع السقالة، قام الفريق بتطعيمها بخلايا بطانية مأخوذة من الأوعية الدموية للخنازير والأرانب، وهي الخلايا التي تلعب دورا حاسما في تنظيم تدفق الدم واستعادة الوظيفة الطبيعية للأوعية الدموية. واختبر العلماء التقنية الجديدة على مجموعتين من الحيوانات، إحداهما تلقت الغرسة الحيوية بدون خلايا بطانية، والأخرى حصلت على الغرسة مع الخلايا البطانية. وأظهرت النتائج أن المجموعة التي تلقت الغرسة مع الخلايا سجلت تحسنا ملحوظا في وظيفة الانتصاب، اقتربت من نتائج الحيوانات السليمة، بينما كانت استجابة المجموعة الأخرى أقل فعالية. إقرأ المزيد روسيا.. نجاح عملية زرع حالب معدل وراثيا في خنزير كما لوحظ أن الخنازير التي خضعت للزراعة أظهرت مستويات منخفضة من الالتهاب بعد الجراحة، ومع تحلل سقالة الهيدروجيل (الهلام المائي) تدريجيا، تشكلت أنسجة جديدة في موقع العيب، ما ساعد في استعادة الأداء الطبيعي للجسم الكهفي. وعند السماح للخنازير بالتزاوج بعد أسابيع قليلة من الجراحة، ارتفعت معدلات الحمل من 25% إلى 75% في المجموعة التي تلقت الغرسة بدون خلايا كهفية، بينما وصلت إلى 100% بين الخنازير التي تلقت الغرسة مع الخلايا البطانية، ما يشير إلى استعادة الخصوبة والقدرة على القذف. ويؤكد العلماء، بقيادة المهندس البيولوجي تشينشينغ وانغ من جامعة جنوب الصين للتكنولوجيا، أن هذه النتائج تعزز التطبيقات السريرية للجسم الكهفي الحيوي في علاج إصابات العضو الذكري، كما تدعم تطوير الأعضاء النسيجية الاصطناعية المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد. ويفتح هذا الإنجاز آفاقا في علاج ضعف الانتصاب لدى البشر، كما يمكن أن يساهم في تطوير أعضاء صناعية أخرى غنية بالأوعية الدموية، مثل القلب. وعلى الرغم من التقدم المحرز، لا يزال العلماء يواجهون تحديات تتعلق بتطوير مواد زرع تدعم تجديد الأعصاب وتتكامل بفاعلية مع مجرى البول والشبكات الوعائية للمضيف. نشرت الدراسة في مجلة Nature Biomedical Engineering. المصدر: ساينس ألرت
أخبار مصر
١٦-٠٢-٢٠٢٥
- صحة
- أخبار مصر
لاصقة جلدية تساعد على علاج السكري
طوّر باحثون في المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا لاصقة تُوضع على الجلد للمساعدة في تنظيم نسبة السكر بالدم وزيادة إفراز الإنسولين.وأوضح الباحثون أن اللاصقة توفر نهجاً أكثر دقة في تنظيم السكر، مقارنة بحقن الإنسولين التقليدية، إذ تعمل بطريقة تُحاكي استجابة الجسم الطبيعية، وفق النتائج المنشورة، الجمعة، بدورية «Nature Biomedical Engineering». ويضبط الجسم عملية التمثيل الغذائي بدقة وبشكل مستمر، حيث تُراقب خلايا متخصصة في البنكرياس مستويات السكر في الدم باستمرار. وعند ارتفاع نسبة السكر بعد تناول الطعام، يطلق الجسم سلسلة من الإشارات لإعادته إلى مستوياته الطبيعية.لكن لدى مرضى السكري، لا تعمل تلك الآلية بالكفاءة المطلوبة، ما يؤدي إلى ارتفاع مستويات السكر. لذلك، يحتاج المرضى إلى قياس نسبة السكر وحقن الأنسولين يدوياً لتنظيمها، وهي طريقة أقل دقة، مقارنة بالآلية الطبيعية للجسم.وفي محاولةٍ لمحاكاة تلك الآلية، يختبر الباحثون ابتكاراً جديداً يعتمد على زرع خلايا بشرية معدَّلة وراثياً، تحت الجلد. وتحتوي هذه الخلايا على شبكة جينية يمكن التحكم بها عبر مُحفز خارجي، وهو مفتاح جيني يمكن تنشيطه عن طريق لاصقة جلدية.وبهذه التقنية، يجري تفعيل الخلايا المعدلة، عبر وضع اللاصقة التي تحتوي على النيتروغليسرين…..لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر 'إقرأ على الموقع الرسمي' أدناه
