نموذج مبتكر يمكن أن يتنبأ بنتائج العلاج المناعي لمرضى الورم الميلانيني.. تعرف عليه

نجح فريق من الباحثين في تطوير نموذج مصغر للأمعاء البشرية على جهاز بحجم الرقاقة، قادر على إعادة إنتاج السمات الرئيسية لالتهاب الأمعاء والتنبؤ باستجابة مرضى الورم الميلانيني لعلاج العلاج المناعي.

أطلق على هذا النموذج اسم "أمعاء على رقاقة"، وقد نُشرت النتائج للتو في مجلة Nature Biomedical Engineering.

تفاعل ميكروبات الجسم والعلاج المناعي

إن التفاعل بين ميكروبات الجسم والعلاج المناعي معروف منذ زمن بعيد، وهو نتيجة للتأثيرات الجهازية، أي الاستجابة المناعية التي يثيرها العلاج المناعي في الجسم بأكمله، والعمليات المحلية، وخاصة في الأمعاء، حيث تعيش معظم البكتيريا التي تسكن أجسامنا.

ومع ذلك، لا يمكن دراسة الأخيرة إلا في النماذج الحيوانية، مع كل قيودها.

في الواقع، لا يوجد سبب سريري لإخضاع مريض يتلقى العلاج المناعي لسرطان الجلد لتنظير القولون وخزعة القولون.

ومع ذلك، فإن الالتهاب المعوي هو أحد الآثار الجانبية الرئيسية لهذا العلاج، مما يضطر في كثير من الأحيان إلى التوقف عن العلاج.

ومن هنا جاءت فكرة الباحثين لتطبيق تكنولوجيا "الأعضاء على الشريحة" على القولون بتفاصيل مبتكرة مصممة خصيصًا للتركيز على العلاقة بين ميكروبات الأمعاء والعلاج المناعي.

وقال ماركو راسبوني: "إن تقنية uBeat الحاصلة على براءة اختراع، والمملوكة لجامعة بوليتكنيكو دي ميلانو، هي الأساس لنموذجنا الجديد الذي يعتمد على الشريحة المعوية، وقد تم تطوير تقنية uBeat في الأصل لإعادة إنتاج انقباضات عضلات القلب، ثم تم توسيعها لاحقًا لمحاكاة الظروف البيوميكانيكية لمفصل الركبة، وبدلًا من ذلك، قمنا بتطبيقها لإعادة إنشاء حركة الأمعاء التمعجية النموذجية.

وأضاف: "إن الحركات المستمرة التي يولدها uBeat تمكننا من التمييز بين مجموعات الأمعاء الرئيسية والأعضاء البشرية، وبالتالي إعادة إنتاج بيئة واقعية للغاية على الشريحة، إن القدرة على دفع مثل هذه العمليات البيولوجية المعقدة من خلال الهندسة وحدها تفتح آفاقًا واعدة للغاية، وخاصة في إنشاء نماذج بشرية في المختبر تهدف إلى استبدال استخدام الحيوانات في العديد من المجالات".

وقال ماتيا باليريني، المؤلف الرئيسي للدراسة: "لقد وجدنا أن ميكروبات مرضى الورم الميلانيني الذين لا يستجيبون للعلاج المناعي تتميز بخصائص مؤيدة للالتهابات، مما يضر بسلامة الحاجز الظهاري المعوي ويعزز إنتاج الجزيئات التي يمكنها تنظيم الجهاز المناعي".

وأضاف: "تنبع فكرة دراسة تأثير ميكروبات الأمعاء على الاستجابة للعلاج المناعي لدى مرضى الورم الميلانيني من دراستي في الولايات المتحدة، والآن، مكنتنا الشراكة مع جامعة بوليتكنيكو دي ميلانو من إنشاء هذا الجهاز الجديد من أجل إجراء دراسات مفصلة حول الآليات الجزيئية التي تتفاعل بها ميكروبات الأمعاء مع خلايا الظهارة المعوية".

وتابع: "يمكن استخدام هذه الخصائص في البيئة السريرية كمؤشرات للتنبؤ باستجابة العلاج المناعي، وتصنيف المرضى، بحيث يمكن تقديم العلاج فقط لأولئك الأكثر احتمالًا للاستفادة منه، وهذا من شأنه أن يؤدي إلى فائدة مهمة من حيث جودة الحياة للمرضى، مع توفير قدر كبير من التوفير لنظام الصحة الوطني.

وأشار إلى أنه "بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام أمعائنا على الرقاقة قد يجنب المرضى المقاومين للعلاج خطر الآثار الجانبية غير الضرورية، مما يمنح أطباء الأورام الفرصة لإعطائهم أي علاجات تجعلهم أكثر استعدادًا للاستجابة بشكل أفضل، وللقيام بذلك، نأخذ ببساطة عينة من البراز ونختبر تأثيرها على أمعائنا على الرقاقة".

وقال لويجي نيزي: "أخيرًا، يجب أن نقول إننا نستخدم هذا النظام لدراسة الآليات الجزيئية المشاركة في الاستجابة للعلاج المناعي في أنواع أخرى من السرطان، حيث لا تزال الفوائد للمرضى هامشية، وهدفنا هو توليد فرص تطوير جديدة للعلاجات المبتكرة القائمة على تعديل ميكروبات الأمعاء، لتزويد عدد متزايد من المرضى بإمكانية الوصول إلى علاجات فعالة".