مستقبل مـشــرق…

على سبيل علاج كل ما هنالك من أخبار سيئة تنهال علينا كل يوم، دعونا نقدمْ جرعة صغيرة من العلم الذي يجعلكم تشعرون بالسعادة. في كل عدد سنقدم ملخصاً لأحدث الاختراقات التي تهدف إلى حل أكبر المشكلات التي تواجهها البشرية. من العلاجات التي يمكن أن تطيل عمر الكلاب المصابة بالمرحلة النهائية من السرطان إلى روبوتات التلقيح الشبيهة بجنيات الأساطير، ستجدون أسباباً عديدة تجعلكم تشعرون بالأمل في مستقبلنا…

خلال 0 إلى 25 سنة:

• خلال 0 سنة:

طلاء مغناطيسي يزيل المواد الكيميائية المستعصية من الماء
المواد المعروفة بالفاعلات بالسطح الفلورية PFAs هي مواد طويلة الأمد وصعبة التحلل تستخدم في كل شيء من مثبطات الحريق والطلاء غير اللاصق في أواني الطبخ إلى علب البيتزا ومستحضرات التجميل. يُشار إليها في أكثر الأحيان باسم ’المواد الكيميائية الأبدية‘، لأنها تبقى في البيئة فترة طويلة. وهذا ليس بالأمر الحسن إذ أثبت العلماء الصلة بينها وبين حدوث مشكلات صحية بما في ذلك توقف النمو وانخفاض معدلات الخصوبة وبعض أشكال السرطان. حالياً طور باحثون من جامعة كوينزلاند University of Queensland مادة مغناطيسية يمكن أن تساعد على إزالة الفاعلات بالسطح الفلورية PFAs من مصادر المياه. عند إضافته إلى الماء يضطلع المركب – ويُسمى مادة ماصة من البوليمر المغناطيسي المفلور Magnetic fluorinated polymer sorbent  – بتغطية أي جزيئات من الفاعلات PFAs موجودة، مما يسهل إزالتها بالمغناطيس.

• خلال 5 سنوات:

أقفاص الحمض النووي DNA بشكل أوريغامي يمكن أن تحمي الخلايا من الإنفلونزا وفيروس كورونا
ابتكر فيزيائيون من الجامعة التقنية في ميونيخ Technical University of Munich أقفاصاً من الحمض النووي DNA معدة بطريقة فن الطي أوريغامي ORIGAMI يمكنها التقاط الفيروسات لمنعها من إصابة الخلايا. استخدم الفريق مزيجاً من الحمض النووي DNA المأخوذ من العاثيات (البكتيريوفاجات) Bacteriophages (فيروسات تغزو البكتيريا) وحمض نووي DNA اصطناعي لإنشاء كتل بناء ثنائية الأبعاد على غرار قطع ليغو LEGO، ثم استخدموها لبناء هياكل ’أوريغامي‘ أكبر صُممت لالتقاط الفيروسات. بعد ذلك غطوا الأقفاص بمواد كيميائية تلتصق بالفيروسات، قبل تركها تتساقط على مجموعة من الفيروسات الحية. كانت المصائد فعالة في التقاط عديد من الفيروسات، بما في ذلك فيروس زيكا والإنفلونزا وسارس-كوف-2 SARS-CoV-2. يخطط الفريق حالياً لاختبار الفخاخ في نماذج حيوانية.

علاج بالخلايا الجذعية يطيل حياة كلاب مصابة بسرطان مستعصٍ
السرطان هو السبب الرئيس لوفاة الكلاب. على الرغم من التقدم الكبير في علاجات السرطان لدى الإنسان على مدى العقود القليلة الماضية، فإن العلاجات الفعالة للحيوانات ما زالت قليلة. حالياً يأمل باحثون من جامعة سنغافورة الوطنية National University of Singapore تغيير هذا بعد تطوير علاج جديد واعد باستخدام الخلايا الجذعية. اضطلع الفريق بتعديل الخلايا الجذعية الوسيطية Mesenchymal Stem Cells (اختصاراً: الخلايا MSCs)، وهي خلايا قادرة على البحث عن الأورام السرطانية، لتوصيل تركيزات عالية من عقار 5- فلورويوراسيل 5-fluorouracil القاتل للسرطان مباشرة في الأورام. بعد ثلاثة إلى ثمانية أسابيع من العلاج، سُجل تحسن ملحوظ على 56 كلباً من أصل 65 خضعت للعلاج، مع بقاء كلبين خاليين من السرطان مدة 30 شهراً على الأقل.

• خلال 10 سنوات:

مواد حيوية قابلة للحقن لإصلاح الأضرار الناجمة عن نوبات القلب
لا توجد حالياً علاجات ثابتة لإصلاح الأضرار التي لحقت بأنسجة القلب بسبب النوبات القلبية. لكن قد يكون هناك علاج جديد واعدٌ في طريقه إلينا. طور باحثون من جامعة كاليفورنيا University of California هلاماً مائياً (هيدروجيل) قابلاً للحقن يمكن أن يبدأ في إعادة بناء أنسجة القلب فور حدوث نوبة قلبية. بمجرد حقنه يشكل الهلام دعامة في مناطق القلب التي أتلفتها النوبة، مما يشجع على نمو الخلايا الجديدة وإصلاح التالفة منها. قال الباحثون إن هذه الطريقة أثبتت فعاليتها في كل من نماذج القوارض والحيوانات الكبيرة، ويمكن أن تبدأ التجارب البشرية في غضون عام إلى عامين.

’أعاصير‘ بالموجات فوق الصوتية تُحطم الجلطات الدموية في الدماغ
يمكن إزالة جلطات الدم في الدماغ بسرعة وأمان باستخدام الموجات فوق الصوتية، بفضل تقنية طورها فريق من جامعة ولاية كارولينا الشمالية North Carolina State University. تستخدم الطريقة محوّل طاقة بالموجات فوق الصوتية Ultrasound transducer يمكن إدخاله في الدماغ عبر قسطرة لإنشاء موجة صوتية أمامية تشبه الإعصار تعمل على تكسير الجلطة. حتى الوقت الحالي نجح الباحثون في اختبارات إثبات Proof-of-concept، باستخدام نموذج مطبوع بالطباعة ثلاثية الأبعاد مملوء بدم البقر. كانت هذه التقنية قادرة على تفكيك الجلطة في أقل من 30 دقيقة، مما يجعلها أسرع بكثير من الطرق المستخدمة حالياً وتستغرق  15 ساعة.

• خلال 20 سنوات:

اختبار يلتقط الفيروسات باستخدام الحمض النووي كطُعم
طور باحثون من جامعة كيمبريدج University of Cambridge اختباراً يستخدم ’طُعماً نانوياً‘ Nanobait من الحمض النووي DNA للكشف عن عديد من فيروسات الجهاز التنفسي الشائعة – بما في ذلك الإنفلونزا، وفيروس الأنف والفيروس المخلوي التنفسي RSV وكوفيد  – 19 – في الوقت نفسه. هذه الطريقة سريعة جداً، إذ تظهر النتائج في أقل من ساعة واحدة. للمقارنة، تستغرق اختبارات تفاعل البوليميريز المتسلسل (PCR) المستخدمة عادة للكشف عن فيروس كورونا عدة ساعات لإظهار نتائجها. يستخدم الاختبار ’طُعماً‘ خيوطاً من الحمض النووي DNA الذي يمكن التلاعب به لتصيُّد جزيئات معينة موجودة في الفيروسات المستهدفة. بفضل هذه المرونة، يمكن برمجة الاختبار للتعرف على المتحورات الفيروسية، بما في ذلك متحورات فيروس سارس-كوف-2 SARS-CoV-2، مثل أوميكرون Omicron أو كراكن Kraken (اقرأ مزيداً عن كراكن في الصفحة 34).

• خلال 25 سنة:

روبوت يشبه جنية الأساطير لتلقيح النباتات
ابتكر باحثون من جامعة تامبيري Tampere University في فنلندا روبوتات صغيرة قد يمكن يوماً ما استخدامُها لتلقيح النباتات والأزهار. يزن الروبوت الذي يطلق عليه اسم فيري ،FAIRY 2.1 ملغم فقط، مما يجعله خفيفاً بما يكفي ليطوف وتحمله الريح. هيكله الذي يشبه بذرة الهندباء، يُفتَح ويُغلَق عندما يحفزه مصدر ضوء مثل LED، مما يسمح للباحثين بتوجيه رحلته عن طريق تعديل شكله ليطير مع الريح. في المستقبل يمكن إطلاقُ ملايين من هذه الروبوتات الصغيرة التي تحمل حبوب اللقاح في مهب الريح، ثم توجيهُها بفضل الضوء نحو الأشجار التي تحتاج إلى التلقيح، كما يقول الباحثون.