تمكن العلماء من زراعة غدد سم الثعبان في طبق. هذا هو السبب.

في كل عام، يموت ما يعادل إجمالي سكان توسكالوسا، ألاباما - أكثر بقليل من 100 ألف شخص - في جميع أنحاء العالم نتيجة لدغات الثعابين. بشرط أن يتمكن ضحية لدغة الثعبان من الوصول إلى غرفة الطوارئ بسرعة كافية، يمكن استخدام مضاد السم لمواجهة الآثار المميتة لللدغة. ولكن ليس من السهل تصنيع مضادات السموم. يتم تصنيعه عن طريق جمع السم من الثعابين السامة وحقن كميات صغيرة منه في حيوان منزلي مثل الحصان. يمكن بعد ذلك جمع الأجسام المضادة التي تتشكل من دم الحصان وتنقيتها لصنع مضاد سم نهائي. حتى الآن، الأمر واضح جدًا.

المشكلة هي الحصول على ما يكفي من السم لصنعه. يتم تصنيع مضادات السموم حاليًا عن طريق اصطياد الثعابين أو تربيتها، وإبقائها في الأسر، ثم "حلبها" بانتظام لجمع السم الذي تنتجه. إنه علاج من القرن التاسع عشر، وقد أصبح ضروريًا بسبب حقيقة أن إنتاج مضادات السموم لم يتطور بالسرعة التي تتطور بها مجالات التكنولوجيا الحيوية الأخرى. مع وجود 600 نوع من الثعابين السامة، فهي أيضًا مهمة كثيفة العمالة، ومع ذلك تكافح من أجل إنتاج ترياق كافٍ لتلبية عدد لدغات الثعابين السنوية. هل يمكن أن تكون الهندسة الوراثية هي الحل؟

تعتقد مجموعة من ثلاثة باحثين في جامعة أوتريخت في هولندا ذلك. وفكرتهم لتحقيق ذلك رائعة نوعًا ما. بدلاً من إنشاء ثعابين سامة في المختبر - وهي فكرة، بصراحة، قد تبدو جيدة فقط لأحد كتاب السيناريو شاركنادو — لقد توصلوا إلى حل بديل: ما عليك سوى زراعة الجزء الذي تحتاجه من الثعبان.

تجارب بدم بارد

"كنا نفكر في مجالات جديدة لتكنولوجيا الأعضاء العضوية لدينا" هانز كليفرز، الذي نفذ مختبره العمل، لصحيفة Digital Trends. "كانت غدد سم الأفعى هي الأنسجة الأكثر روعة بالنسبة لنا. وكانت العقبة الأولى الرئيسية هي الحصول على أنسجة الثعبان. لحسن الحظ، تم حل هذه المشكلة بالتعاون مع خبراء الثعابين مايكل ريتشاردسون وفريك فونك، بالإضافة إلى حديقة حيوان الزواحف الهولندية "سيربو" والمربين المحليين. وبعد بضعة أشهر من تحسين البروتوكولات، نجحنا في زراعة غدد سمية مصغرة. ومنذ ذلك الحين، قمنا بتحسين البروتوكول لإنتاج السم وحددنا خصائص الخلايا التي تصنع السموم.

العضو العضوي، بالنسبة لأولئك الذين لم يعرفوه، هو نسخة مصغرة ومبسطة من العضو، مكتملة بتشريح دقيق واقعي. لقد تم تصنيعها باستخدام الخلايا الجذعية، والتي تتيح لها التنظيم الذاتي في ثقافة ثلاثية الأبعاد لتتحول إلى العضو الذي من المفترض أن تستنسخه. العضو الناشئ عبارة عن كتلة من الخلايا يبلغ عرضها حوالي ملليمتر واحد. تم إنشاء العضويات بواسطة مختبرات مختلفة حول العالم، وهي تشبه الأعضاء التي تتراوح من الكلى ل أدمغة مصغرة غير واعية. في هذه الحالة، تشبه العضويات السامة بالونًا صغيرًا بحجم حبة البازلاء مملوءًا بالسائل. سيكون أمرًا غير إنساني بشكل خاص إطلاق النار عبر الفصل الدراسي مثل كرة البصاق.

"لقد نجحت مجموعتنا في السنوات العشر الماضية في زراعة الأعضاء العضوية من مجموعة متنوعة من الأنسجة البشرية." جويب بيومروأوضح باحث آخر في المشروع. "لإنشاء هذه الخلايا، نقوم بحصد الخلايا الجذعية من الأنسجة البالغة وندمجها في مادة هلامية في طبق بتري. ومع مزيج عوامل النمو الصحيح، تنقسم الخلايا الجذعية وتؤدي إلى ظهور أعضاء صغيرة تحتوي على أنواع مختلفة من الخلايا في نسيج واحد.

تم أخذ عينات الأنسجة الخاصة بالعضويات السامة من أنسجة الغدة من أجنة الثعابين داخل البيض أو، في إحدى الحالات، من ثعبان أليف تم إخماده نتيجة للمرض. ولتنمية عضيات الغدة، كان على الفريق إجراء بعض التغييرات على أسلوبهم الطبيعي. الثعابين من ذوات الدم البارد. تُزرع البروتوكولات العضوية للثدييات عادةً عند درجة حرارة 37 درجة مئوية (99 درجة فهرنهايت). ولسوء الحظ، لم ينجح هذا مع عضيات الثعبان. عند درجة الحرارة هذه، تعرضت الكائنات العضوية لصدمة حرارية وماتت. ونتيجة لذلك، اضطروا إلى خفض درجة الحرارة إلى 32 درجة مئوية. إنه دليل على كيفية الحفاظ على المفاهيم ومسارات الإشارات الخاصة بالخلايا الجذعية البالغة، حتى على هذا النطاق، في الكائنات العضوية.

توسيع نطاقه

وقال: "كل نسيج له خصائصه الخاصة التي نهدف إلى تصميمها باستخدام العضيات". يوريك بوست، الباحث الثالث في المشروع. "بالنسبة لغدة سم الثعبان، كانت هذه حالة واضحة للغاية: هل ستصنع السم؟ كنا نعلم أن إمكانات هذه التكنولوجيا ستتوقف بشكل كبير على القدرة على إنتاج السموم المختلفة التي تشكل سم الثعبان. لذلك كنا متحمسين للغاية عندما وجدنا السموم - أولاً على الحمض النووي الريبوزي (RNA)، ثم على مستوى البروتين لاحقًا."

هذا العمل واعد للغاية. ويعتقد الباحثون أن الأمر قد يتجاوز مجرد استبعاد جزء تربية الثعابين من عملية مكافحة السموم أيضًا. ويعتقدون أنه قد يكون من الممكن تنمية الخلايا المناعية التي تنتجها الحيوانات عادة داخل الطبق. وإلى جانب مضادات السموم، يمكن أن يكون هذا النهج مفيدًا أيضًا في المساعدة في تطوير مركبات دوائية تعتمد على المكونات الموجودة في سم الثعابين. على سبيل المثال، هناك نوع معين من أدوية ضغط الدم يتم تصنيعه من مادة سامة تنتجها أفعى الحفرة البرازيلية السامة.

وفيما يتعلق بتوسيع جزء المشروع، لا أقصد التورية؟ وقال كليفرز: "هذه إحدى المزايا الرئيسية لتكنولوجيا الأعضاء العضوية". "بمجرد تأسيسها، يمكننا توسيع الأنسجة [بطريقة] غير محدودة إلى حد كبير". يمكن أن يساعد ذلك في الحفاظ على الخلايا القابلة للحياة للعديد من أنواع الثعابين، حيث يمكن تجميدها وإذابتها بسهولة. [يمكن أن يساعدنا أيضًا] في توليد أعداد كبيرة من الخلايا المنتجة للسم. وستكون هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات في إنتاج السم وحصاده لجعل هذا النهج فعالاً من حيث التكلفة. ونحن نعمل بنشاط لتحقيق هذه الأهداف."

وكانت ورقة تصف العمل نشرت مؤخرا في مجلة الخلية.

توصيات المحررين

• لقد أصبحت الروبوتات المتطورة ذاتية التكاثر موجودة هنا، لكن لا تقلق بشأن حدوث انتفاضة
• ربما ترى المزيد من الدعاية على وسائل التواصل الاجتماعي، لكن لا تلوم الروبوتات
• لا تقلق بشأن انبعاج يختك. خدمة المساعدة في ركن القوارب أصبحت هنا أخيرًا
• يمكن للروبوتات أن تضغط على الأطفال، لكن لا تعتقد للحظة أننا محصنون
• لا تنزعج: سوف تدخل الروبوتات الدقيقة الشبيهة بالعنكبوت تحت جلدك... بطريقة جيدة

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.