زراعة أكباد بشرية صغيرة للتنبؤ بالتفاعلات الدوائية السامة

في خطوة رائدة نحو تحسين سلامة الأدوية، قام الباحثون بتطوير أكباد بشرية صغيرة للتنبؤ بالتفاعلات الدوائية السامة.

العلماء يزرعون أكبادًا بشرية صغيرة للتنبؤ بالتفاعلات الدوائية السامة

قام الباحثون في المركز الطبي لمستشفى سينسيناتي للأطفال، بالتعاون مع شركة روش، بإنشاء منصة ميكروأري عضوية للكبد البشري من الجيل التالي، مصممة للتنبؤ بالأدوية التي قد تؤدي إلى استجابات مناعية ضارة لدى بعض الأفراد.

نُشرت النتائج على الإنترنت في 26 سبتمبر 2025 في العلوم المتقدمة. يصف النظام كبدًا بشريًا كاملًا ومصغرًا تم تطويره من الخلايا الجذعية والخلايا المناعية للمريض. يوفر هذا النموذج المتقدم طريقة جديدة لدراسة سبب إصابة بعض الأشخاص بإصابات شديدة في الكبد مرتبطة بالمناعة بسبب أدوية تعتبر آمنة. قادت البحث المؤلفة الأولى المشاركة فدوى العبدلاوي السوسي، والمؤلفة المقابلة ماجدالينا كاسيندرا، وكلاهما من مركز الخلايا الجذعية والطب العضوي (CuSTOM) في مستشفى سينسيناتي للأطفال.

تقول العبدلاوي السوسي: “كان هدفنا هو إنشاء نظام بشري يلتقط كيفية تفاعل الكبد وجهاز المناعة لدى المرضى”. “من خلال دمج الوراثة الخاصة بالمريض والاستجابات المناعية، يمكننا أخيرًا البدء في تفسير سبب تسبب بعض الأدوية في إصابة الكبد لدى مجموعة فرعية صغيرة فقط من الأفراد.”

نموذج يكرر إصابة الكبد المرتبطة بالمناعة

لا تزال بعض الأدوية التي تجتاز اختبارات السلامة التقليدية تؤدي إلى إصابة الكبد الفقهية الناجمة عن الأدوية (iDILI)، وهو رد فعل مناعي نادر ولكنه خطير يمكن أن يسبب مرضًا شديدًا أو يجبر على سحب الدواء. لقد كافحت النماذج المختبرية والحيوانية القياسية منذ فترة طويلة لإعادة إنتاج هذه الاستجابات المناعية المعقدة التي تختلف من شخص لآخر.

تعمل المنصة الجديدة على سد هذه الفجوة من خلال الجمع بين عضويات الكبد المصنوعة من الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs) مع خلايا CD8⁺ T الخاصة بكل متبرع، وهي خلايا مناعية تستهدف الأنسجة المصابة أو التالفة. والنتيجة هي نظام بشري كامل يتمتع بكفاءة مناعية تعكس التنوع الجيني والمناعي الموجود لدى المرضى الحقيقيين.

وكدليل على هذا المفهوم، أعاد الباحثون إنشاء تلف الكبد الناجم عن المضاد الحيوي فلوكلوكساسيللين، والذي يحدث فقط في الأفراد الذين يحملون جينة الخطر HLA-B*57:01. وقد أعاد نموذجهم إنتاج العلامات البيولوجية لإصابة الكبد المرتبطة بالمناعة بدقة، بما في ذلك تنشيط الخلايا التائية، وإطلاق السيتوكين، وتلف خلايا الكبد، مما يعكس بشكل وثيق ما يحدث لدى الأشخاص المعرضين للإصابة.

يقول كاسيندرا، الذي يشغل منصب مدير البحث والتطوير في CuSTOM: “كان هدفنا دائمًا هو جلب البيولوجيا البشرية إلى المختبر بطريقة قابلة للتطوير، وقابلة للتكرار، وذات مغزى للمرضى”. “من خلال ربط علم الخلايا الجذعية التأسيسي مع علم السموم التطبيقي، فإن هذا النموذج يدفع أبحاث العضويات خطوة أخرى نحو تغيير كيفية تطوير الأدوية واختبارها.”

البناء على أساس الابتكار العضوي

تتوسع هذه المنصة الجديدة في العمل السابق للمؤلف المشارك تاكانوري تاكيبي، الحاصل على دكتوراه في الطب، والذي طور مختبره طرقًا لإنتاج عضويات الكبد البشرية بشكل موثوق من iPSCs. من خلال تحسين هذه التقنيات إلى نظام ميكروأري خالٍ من المصفوفات وإقرانها بالخلايا المناعية الخاصة بالمريض، قام فريق CuSTOM Accelerator في مستشفى سينسيناتي للأطفال بتحويل اختراق علمي إلى أداة علم السموم الدقيقة القابلة للتطوير.

وقد لعب التعاون مع شركة روش دورًا رئيسيًا في نجاح المشروع، حيث جمع بين الخبرة العلمية للمستشفى وخبرة شركة روش في علم السموم الانتقالي.

يقول أدريان روث، دكتوراه، والمدير العلمي الرئيسي لسلامة الرعاية الصحية الشخصية في شركة روش: “تُظهر هذه الشراكة قوة الجمع بين الابتكار الأكاديمي وخبرة الصناعة”. “إننا نعمل معًا على بناء نماذج بشرية تنبؤية يمكنها تحسين سلامة المرضى وتسريع تطوير أدوية جديدة.”

نظام بيئي متنامي للطب العضوي

تعد مستشفى سينسيناتي للأطفال رائدة عالميًا في مجال طب العضيات منذ عام 2010، عندما ابتكر علماؤها أول عضيات معوية بشرية وظيفية.

وتحت قيادة كاسيندرا، يتعاون برنامج CuSTOM Accelerator مع شركات الأدوية الحيوية والتكنولوجيا لترجمة هذه التطورات العلمية إلى حلول واقعية لسلامة الأدوية والطب الدقيق والعلاج التجديدي.

ما هي الخطوة التالية

يواصل فريق CuSTOM Accelerator العمل على أتمتة فحوصات الأعضاء العضوية وتمكين الفحص عالي الإنتاجية عبر مجموعات مانحة كبيرة ومتنوعة وراثيًا. ستسمح هذه المرحلة التالية للباحثين بالتقاط النطاق الكامل للتنوع البشري – وهي خطوة أساسية نحو تطوير علاجات أكثر فعالية وشمولية وشخصية.

تعرف على المزيد حول تعاون CuSTOM المستمر مع Molecular Devices وDanaher: التعاون لتطوير عضويات الكبد لفحص سمية الأدوية – آفاق البحث

يقول كاسيندرا: “يعكس هذا العمل رؤية CuSTOM – لتحويل علم الأعضاء البشرية إلى أدوات عملية تعمل على تحسين الصحة. هذه مجرد البداية – من خلال ربط علم الأحياء والهندسة والبصيرة السريرية، نقترب من التنبؤ بكيفية استجابة المرضى الحقيقيين للعلاجات الجديدة قبل وصولهم إلى العيادة”.

حول الدراسة

كان من بين المؤلفين المشاركين في مستشفى سينسيناتي للأطفال وجامعة سينسيناتي المؤلف الأول المشارك مايكل بروسيلوفسكي، دكتوراه، (الآن مع سانوفي)، إيما باك، ماجستير (الآن في إيمانيس لعلوم الحياة)، دبليو كلارك بيكون، ماجستير، سينا ​​دادغار، دكتوراه، ريكاردو باريل، دكتوراه، ومايكل هيلمراث، دكتوراه في الطب. وكان من بين المتعاونين أيضًا خبراء من شركة Genentech, Inc.، وشركة Molecular Devices LLC.

تشمل مصادر التمويل لهذا البحث شركة روش وداناهير ومؤسسة عائلة المزارعين.

المصدر: Health & Medicine News — ScienceDaily

تستمر الأبحاث في هذا المجال الواعد، مما يفتح آفاقًا جديدة لتحسين العلاجات الطبية وضمان سلامة المرضى.