باحثون أتراك يطورون رقعة إبر دقيقة مطبوعة حيوياً لعلاج الميلانوما

طور باحثون من Yıldız Technical University وجامعة مرمرة وجامعة إسطنبول-جراح باشا رقعة علاجية قائمة على الإبر الدقيقة، صُنعت باستخدام طابعة حيوية ثلاثية الأبعاد، بهدف الجمع بين العلاج الكيميائي والعلاج الحراري الضوئي في منصة واحدة لعلاج الميلانوما، أحد أكثر أنواع سرطان الجلد شراسة.

أُجري العمل ضمن مركز التميز والتطبيق والبحث المشترك في التكنولوجيا الحيوية الصحية (SABİOTEK)، الذي تأسس عام 2022 بمشاركة الجامعات الثلاث، وبدعم من مجلس البحوث العلمية والتكنولوجية التركي (TÜBİTAK) والمعاهد الصحية التركية (TÜSEB). وقاد المشروع Cem Bülent Üstündağ، أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة يلدز التقنية ومدير SABİOTEK.

كيف تعمل الرقعة؟

تحمل الإبر الدقيقة المصنوعة من الهيدروجيل مادتين وظيفيتين داخل بنيتها. فقد وُضعت مادة 5-فلورويوراسيل (5-FU)، المستخدمة علاجياً كعامل كيميائي، في أطراف الإبر بهدف إيصالها مباشرة إلى المنطقة المستهدفة والتحكم في إطلاقها. أما قاعدة النظام فتحتوي على نقاط كمومية من الغرافين يتراوح حجمها تقريباً بين 5 و10 نانومترات.

عند تسليط الضوء على نقاط الغرافين الكمومية، تحول الطاقة الضوئية إلى حرارة. ويستهدف النظام رفع الحرارة موضعياً إلى نحو 42 درجة مئوية، بما قد يعرقل العمليات الخلوية في الخلايا السرطانية ويحفز آليات الموت الخلوي المبرمج. كما يمكن للحرارة أن تساعد في التحكم بتحرير العامل الكيميائي من الإبر الدقيقة.

ما الذي يتغير عملياً؟

الفكرة الأساسية هي تركيز العلاج في موضع الورم بدلاً من الاعتماد حصراً على وصول الدواء عبر الدورة الدموية. ويرى فريق البحث أن تقليل كمية الدواء التي تصل إلى بقية الجسم قد يحد من الآثار الجانبية الجهازية المرتبطة بالعلاج الكيميائي، لكن هذه الفائدة لا تزال فرضية تحتاج إلى إثبات في مراحل لاحقة، ولا تمثل نتيجة سريرية مثبتة.

استخدم الباحثون في تصنيع الإبر الدقيقة مواد حيوية قائمة على ألجينات الصوديوم والجيلاتين. كما قارنوا جيلاتيناً منتجاً في تركيا بمنتج تجاري دولي، وقالوا إن النتائج أظهرت خصائص متشابهة، قبل مواصلة العمل باستخدام الجيلاتين المحلي.

المرحلة التالية: ما قبل السريرية

اكتملت الاختبارات المخبرية على خلايا سرطانية، بينما لم تبدأ بعد التجارب الحيوانية اللازمة للمرحلة ما قبل السريرية. وفي حال نجاحها، يمكن الانتقال إلى الدراسات السريرية، وهي مراحل وصفها الفريق بأنها طويلة ومرتفعة التكلفة. لذلك لا تشير النتائج الحالية إلى توفر علاج للمرضى أو جاهزية الرقعة للاستخدام الطبي.

قدم الفريق التقنية بعنوان 3D-Printed Microneedle Patch for the Treatment of Melanoma via Synergistic Chemotherapy and Photothermal Therapy، وقال إنه حصل على ميدالية ذهبية وجائزة WIIPA الخاصة في مسابقة دولية. كما قدم طلبَي براءة اختراع: أحدهما لنظام الإبر الدقيقة، والآخر لمنصة اختبار تقيس قدرة الإبر على اختراق الجلد والقوى الناتجة أثناء التطبيق ووصولها إلى طبقات الجلد المستهدفة.

ويطرح الباحثون مستقبلاً استخدام الرقعة كعلاج موضعي مكمل بعد الاستئصال الجراحي للورم، بهدف التعامل مع الخلايا السرطانية المتبقية في المنطقة. غير أن هذا الاستخدام المقترح يحتاج بدوره إلى إثبات فعاليته وسلامته عبر الدراسات ما قبل السريرية والسريرية.