أعلن علماء من جامعة ملبورن RMIT في أستراليا عن اكتشاف طبي مهم في مجال الطب التجديدي، حيث تبيّن أن الإشارات الكهربائية الضعيفة يمكنها التحكم مباشرة في نمو الخلايا الجذعية وتحديد نوع التخصص الذي ستتخذه داخل الجسم. ويُعد هذا الاكتشاف نقلة نوعية في فهم كيفية توجيه مسار تطور الخلايا.

تتبّع حيّ لتفاعل الخلايا الجذعية مع الكهرباء

للمرة الأولى، نجح فريق البحث في مراقبة الخلايا الجذعية في الزمن الحقيقي أثناء استجابتها الفيزيائية للتأثير الكهربائي الخارجي.

وباستخدام الميكروسكوب الذري القوي (AFM)، لاحظ الباحثون ما يلي:

تغيّر شكل الخلايا خلال دقائق قليلة.

تغيّر صلابة الهيكل الداخلي للخلايا بسرعة.

هذه التغيّرات البنيوية تُعدّ الشرارة الأولى لعملية التحوّل، التي تُحدد ما إذا كانت الخلية ستصبح:

خلية عظمية

خلية عصبية

خلية عضلية

نهج كهربائي بديل للطرق الكيميائية التقليدية

لطالما استخدم العلماء محاليل كيميائية لتوجيه الخلايا الجذعية، إلا أن لهذا الأسلوب حدوداً كثيرة، منها:

عدم دقة التوجّه.

صعوبة محاكاة البيئة الطبيعية داخل الجسم.

أما الطريقة الجديدة القائمة على الأنماط الكهربائية، فقد أثبتت فعالية أكبر في التحكم الدقيق بعملية التخصّص الخلوي، مع محاكاة أقرب للظروف البيولوجية الطبيعية.

دمج التجارب بالمحاكاة الحاسوبية

ولفهم كيفية تفاعل الخلايا مع الكهرباء، جمع الفريق بين:

البيانات التجريبية من المجهر.

النماذج الحاسوبية المتقدمة.

وقد نُشرت نتائج هذا البحث في مجلة Advances Material Interfaces العلمية.

تطبيقات مستقبلية قد تغير الطب

التقنية الجديدة تمتلك إمكانات واسعة، من أبرزها:

تصميم غرسات طبية ذكية مزوّدة بميكروأقطاب لتحفيز نمو العظام والأعصاب.

ابتكار مفاعلات حيوية (بيوريكتورات) لإعداد الخلايا قبل زراعتها في الجسم.

تحسين علاج الإصابات المعقّدة وترميم الأنسجة.

تعزيز اندماج الأطراف الصناعية والبدائل الطبية مع الجسم.

ويخطط الفريق بالفعل للتعاون مع شركات التكنولوجيا الحيوية من أجل تحويل هذا الاكتشاف إلى تطبيقات عملية.