طور الباحثون في جامعة بوردو تقنية للتنبؤ بشكل أفضل بمقاومة العلاج الكيميائي لدى الكلاب والبشر.

العلاج الكيميائي يمكن أن ينقذ الأرواح، ولكن في كثير من الأحيان قد يكون مريض السرطان مقاومًا للعلاج الكيميائي الموصوف له، مما يكلف المريض وقتًا ثمينًا. المقاومة الكيميائية هي موضوع يحتاج الباحثون إلى فهمه بشكل أفضل حتى يتمكنوا من مطابقة النوع المناسب من العلاج الكيميائي للمريض المناسب، وهو ما يسمى الطب الشخصي.

يعتقد ثنائي غير عادي من علماء الطب البيطري والفيزيائيين أن طريقتهم في اكتشاف المقاومة الكيميائية يمكن أن تكون المعيار الجديد للطب الشخصي. طريقتهم غير متوقعة: الموجات فوق الصوتية دوبلر. ربما سمع العديد من الأشخاص مصطلح دوبلر، إما من تقارير الطقس للكشف عن نشاط العاصفة أو من الآباء الحوامل الذين يرون طفلهم الذي لم يولد بعد لأول مرة.

الآن، يستخدم فريق من علماء الفيزياء وعلماء الطب البيطري في جامعة بوردو الموجات فوق الصوتية لاكتشاف كيفية استجابة الخلايا السرطانية للعلاج الكيميائي. لديهم حاليًا طريقتهم في الكشف عن العلاج الكيميائي الشخصي في المرحلة الثانية من التجارب السريرية على البشر في كلية الطب بجامعة إنديانا، كما أنهم يستخدمون هذه الطريقة في تجارب الكلاب. وُلد هذا المفهوم في عام 2 من قبل ثلاثة باحثين في جامعة بوردو: ديفيد نولت، الباحث الرئيسي، وإدوارد إم بورسيل أستاذ الفيزياء والفلك المتميز، وجون توريك، أستاذ العلوم الطبية الأساسية، ومايكل تشايلدريس، أستاذ علم الأورام المقارن. نولتي من قسم الفيزياء وعلم الفلك في كلية بوردو للعلوم، وتوريك وتشايلدريس من كلية بوردو للطب البيطري. الثلاثة أعضاء في معهد جامعة بوردو لأبحاث السرطان وقد نشروا النتائج التي توصلوا إليها في التقارير العلمية. تم أيضًا إدراج ثلاثة طلاب من Nolte كمؤلفين في هذه الورقة -؛ زين هوا وزهي لي، كلاهما طالبا دكتوراه سابقان، وداويث ليم، طالب دكتوراه حالي -؛ بالإضافة إلى فريق كلية الطب بجامعة إنديانا المكون من شادية جلال، دكتوراه في الطب، وعلي عجروش، وأحمد كركاش.

يوضح نولتي: "إن التقنية التي تم تطويرها في جامعة بوردو تقيس الحركات داخل الخلايا السرطانية وكيف تتغير هذه الحركات عندما تتعرض الخلايا للأدوية المضادة للسرطان". "نظرًا لأن الحركة هي نتيجة "الآلات" الخلوية، فإن المرضى الذين يستجيبون بشكل إيجابي للعلاج الكيميائي يظهرون استجابات ميكانيكية مختلفة للأدوية مقارنة بالمرضى الذين لن يستجيبوا. وهذا لديه القدرة على تحديد المرضى الذين لن ينجح العلاج الكيميائي معهم حتى يمكن توجيههم إلى علاج أكثر فعالية.

هذه التقنية، التي تسمى التصوير الديناميكي الحيوي (BDI)، كانت قيد التطوير لعلاج السرطان لأكثر من ثماني سنوات. وقد نشر الفريق النتائج التي توصل إليها سابقًا، مشيرًا إلى أن التقنية أظهرت إمكانية تحديد المقاومة الكيميائية، ولكن فقط في ظل ظروف مرضية مقيدة إلى حد ما. أثار هذا التساؤل حول ما إذا كان BDI قد يكون مفيدًا فقط في الحالات الخاصة. 

يُظهر البحث الحالي أن BDI هي في الواقع تقنية عامة وقوية. ويظهر نتائج مماثلة عبر نوعين (الإنسان والكلاب) واثنين من الأمراض (سرطان الغدد الليمفاوية وسرطان المريء). وهذا يوفر، لأول مرة، دليلاً قوياً على أن قياس الحركات الميكانيكية في أنسجة السرطان الحية هو نهج قابل للتطبيق وواعد للتنبؤ بالمقاومة الكيميائية للمريض.

ديفيد نولتي، المحقق الرئيسي 

يبدو مفهوم استخدام الدوبلر في أبحاث السرطان سيناريو غير محتمل. وفقًا لنولتي، فإن مفهوم هذه التقنية وعملية هذه التقنية وُلدا من التجارب العلمية الأساسية. وقال إن المفهوم تم ضبطه بدقة مع الاستفادة من الصدفة جنبًا إلى جنب مع التقدم البطيء والمطرد.

ويشرح قائلاً: "لقد بدأنا العمل على زراعة الأنسجة السرطانية في المختبر، لذلك كان من الطبيعي أن ننتقل في النهاية إلى أورام جديدة من المرضى". "لقد كانت قياسات دوبلر شيئًا قادنا إليه خلال تجاربنا حيث لاحظنا تأثيرات ديناميكية مثيرة للاهتمام لم نتوقعها في البداية."

تشكل هذا الفريق منذ أكثر من عقدين من الزمن. في عام 1999، استضاف مكتب نائب الرئيس التنفيذي لجامعة بيردو للأبحاث اجتماعًا لأعضاء هيئة التدريس في جامعة بيردو المهتمين بمختلف جوانب التصوير.

"دكتور. يقول توريك: "لقد التقينا أنا ونولت في ذلك الاجتماع، وبدأنا العمل على استخدام التكنولوجيا مع الأجسام الشبه الكروية ثلاثية الأبعاد للورم (أورام صغيرة نمت في الثقافة) التي قمت بزراعتها في مختبري". "لقد عملنا مع الأجسام الشبه الكروية الورمية لعدد من السنوات مع تطور التكنولوجيا. عندما حان الوقت للانتقال إلى الأورام المشتقة من المريض، اتصلنا بالدكتور تشايلدريس واستخدمنا عينات من مرضى سرطان الغدد الليمفاوية في الكلاب لتتبع استجابتهم للأدوية. كان العمل مع عينات الكلاب ضروريًا لتحديد مدى جدوى ترجمة التكنولوجيا إلى عينات بشرية. ومن عينات الكلاب انتقلنا إلى العينات البشرية. لقد كان تعاوننا مع الدكتورة شادية جلال من كلية الطب بجامعة إنديانا عنصرًا لا يقدر بثمن وحاسمًا في البحث.

يقول تشايلدريس: "إن الميزة الرئيسية لاستخدام أورام الكلاب بدلاً من الأورام المأخوذة من فئران المختبر هي أن الأول يمثل بشكل أفضل عدم تجانس السرطانات البشرية". "على الرغم من أن جميع الكلاب التي درسناها كانت تعاني من نفس نوع السرطان - سرطان الغدد الليمفاوية - إلا أن سرطان كل كلب على حدة كان فريدًا، حيث كان بعضها أكثر حساسية والبعض الآخر أكثر مقاومة للعلاج الكيميائي. وقد وفر هذا نموذجًا حيوانيًا مثاليًا لدراسة تقنية تنبؤية مثل BDI قبل تطويرها للتجارب البشرية. 

تحتوي الخلايا في جميع الكائنات الحية على آلات عمل يتم ضبطها بدقة شديدة. عندما تزعج التأثيرات الخارجية الآلات الخلوية، تتغير الحركات الميكانيكية. إذا تمكن العلماء من رؤية اختلاف في تلك التغييرات بين المرضى الذين تكون سرطاناتهم حساسة للعلاج مقابل أولئك الذين ليسوا كذلك، فيمكنهم معرفة تلك التوقيعات واستخدامها للتنبؤ بالمقاومة الكيميائية لدى المرضى في المستقبل.

يوضح نولتي: "السؤال الأعمق هو ماذا تعني التوقيعات". "هل يمكن تفسير بصمات المقاومة الكيميائية من حيث التغيرات في مسارات الإشارات في الخلايا والأنسجة وربما حتى التعبير الجيني؟ من الصعب جدًا الإجابة على هذا السؤال، ولكننا نعمل حاليًا على الإجابة على هذا السؤال من خلال مقارنة قياساتنا بملفات التعبير الجيني. نستخدم أيضًا مركبات مرجعية لها سلوك معروف في الخلايا، ويمكننا مقارنة قياساتنا بالتغيرات المعروفة التي تحدث تحت تلك الأدوية. وهذا الجزء من البحث طويل الأمد."

يقول نولتي إن جامعة بيردو تتمتع بدعم قوي للأبحاث متعددة التخصصات والتي تساعد بشكل كبير في كيفية تطور هذا النوع من الأبحاث. ومن خلال اقتران ذلك بمستشفى الحيوانات الصغيرة بجامعة بوردو بكلية الطب البيطري، تمكن الفريق من ترتيب التجارب السريرية مع مرضى الكلاب. والآن بعد أن حصلوا على هذه النتائج الواعدة، يتوقع الفريق أن تشمل قفزتهم العملاقة التالية في أبحاث السرطان تجارب المرحلة الثانية "المحتملة".

"كانت المرحلة الثانية الحالية بأثر رجعي، حيث تم التحقق من صحة الاستجابة السريرية للمريض مقابل الاستجابة المتوقعة باستخدام BDI. يقول نولتي: "الخطوة التالية هي تجربة المرحلة الثانية التي تعتبر "مستقبلية"، مما يعني أننا سنتنبأ باستجابة المريض قبل بداية العلاج الكيميائي".

يتم تمويل هذا البحث جزئيًا من قبل مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) CBET (قسم النظم الكيميائية والهندسة الحيوية والبيئة والنقل)، ومؤسسة صحة الكلاب الأمريكية لنادي بيت الكلب، ومعهد بوردو لأبحاث السرطان.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.news-medical.net/news/20240213/Researchers-develop-groundbreaking-technique-to-detect-chemoresistance-using-ultrasound.aspx