علماء ألمان يبتكرون روبوتات مجهرية.. تقتل السرطان

توصل علماء بألمانيا إلى ابتكار روبوتات مجهرية يتم التحكم فيها مغناطيسيا تقتل السرطان، إذ تنتشر "الآلات الصغيرة" حول الأورام وتطلق حمولة من أدوية العلاج الكيميائي.

وعمل العلماء ضمن قسم الذكاء الطبيعي في معهد "ماكس بلانك" للأنظمة الذكية على دمج الروبوتات مع علم الأحياء عبر تزويد بكتيريا الإشريكية القولونية بمكونات اصطناعية لبناء روبوتات هجينة بيولوجية.

ووفق الدراسة المعروضة في مجلة "Science Advances"، يستطيع جيش من البكتيريا "الهجينة البيولوجية" هذا، أن "يشن الحرب" على الخلايا المريضة، تاركاً الأنسجة السليمة وشأنها، كما بمقدوره إحداث ثورة في علم الأورام.

واستغل فريق الولايات المتحدة قوة بكتيريا الإشريكية القولونية المعوية، وليس السلالة التي تؤدي للمرض، وتجهيزها بمكونات صناعية.

وكشف المؤلف الأول بيرغول أكولوغلو، طالب الدكتوراه ضمن معهد "ماكس بلانك" في شتوتغارت: "تخيل أننا نقوم بحقن مثل هذه البكتيريا القائمة على الروبوتات الصغيرة في جسم مريض السرطان، وباستخدام المغناطيس، يمكننا توجيه الجزيئات بدقة نحو الورم، وبمجرد أن يحيط عدد كاف من الروبوتات الدقيقة بالورم، فإننا نوجه الليزر إلى الأنسجة وبذلك نطلق الدواء".

وأكمل: "الآن، لا يتم تحفيز الجهاز المناعي على الاستيقاظ فحسب، بل تساعد الأدوية الإضافية أيضا في تدمير الورم"، وتعتبر الإشريكية القولونية من "الأبطال الخارقين" في عالم الميكروبات، حيث إنها بكتيريا سبّاحة سريعة ومتنوعة يمكنها المرور عبر السوائل أو الأنسجة شديدة اللزوجة، ولديها كذلك أجهزة استشعار متطورة للغاية.

وتنجذب البكتيريا إلى التدرجات الكيميائية، مثل مستويات الأكسجين المنخفضة أو الحموضة العالية، وكلاهما منتشر بالقرب من الأورام، وعمد الفريق الألماني إلى تحميل المركبات بجزيئات مغناطيسية وحاملات كروية الشكل تسمى الجسيمات الشحمية التي تحتوي على الدواء، وأثناء التجارب، وجه الفريق الروبوتات الصغيرة بنجاح من خلال دورات مختلفة لتصغير الأورام التي نمت في المختبر.

واحتوت الدورات على قناة على شكل حرف L مع جزأين في كل طرف، مع وجود ورم كروي واحد في كل منهما ومجموعة أضيق تشبه الأوعية الدموية، حتى إن الروبوتات كانت تنتقل عبر جل كولاجين سميك يشبه الأنسجة السرطانية بثلاثة مستويات من الصلابة والمسامية، تتراوح من لينة إلى متوسطة إلى صلبة.

وما أن يضيفوا مجالاً مغناطيسياً، استطاعت البكتيريا التنقل على طول الطريق إلى الطرف الآخر حيث كان لديها قوة أعلى، وضمن مسارها، ولّد ليزر قريب من الأشعة تحت الحمراء أشعة بدرجة حرارته تصل إلى 55 درجة مئوية، ما يؤدي إلى عملية انصهار الجسيم الشحمي وإطلاق الأدوية المرفقة، حيث تؤدي البيئة الحمضية المنخفضة كذلك في تكسر البروتينات، لذلك تفتح الجسيمات النانوية، ومن ثم يجري إطلاق الأدوية بالقرب من الورم تلقائياً.

وذكر المؤلف المشارك البروفيسور الدكتور ميتين سيتي: "الروبوتات الميكروية الحيوية القائمة على البكتيريا ذات الوظائف الطبية يمكن أن تحارب السرطان بشكل أكثر فاعلية في يوم من الأيام، إنه نهج علاجي جديد ليس بعيداً جداً عن الطريقة التي نعالج بها السرطان اليوم".

ليفانت-وكالات