طورتها أول مؤسسة جزائرية ناشئة في الهندسة الحيوية: رقائق حيوية ذكية للدفع بعجلة الطب والإنتاج الصيدلاني

طور أعضاء بمؤسسة «ميميكال»، الناشئة و الرائدة وطنيا في مجال الهندسة الحيوية من الجيل الرابع، ابتكارا تكنولوجيا متميزا يتمثل في رقائق حيوية ذكية تعتمد على الطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والخلايا، لتحاكي وظائف الأعضاء والخلايا في الجسم، وتقلل استعمال الحيوانات في الأبحاث، مع تقليص الوقت والتكاليف، واستعمال أقل للمواد الكيماوية في إجراء الاختبارات، فضلا عن استخدام هذه التكنولوجيا في تحسين جودة المحاصيل والأمن الغذائي والحفاظ على البيئة.
مدير عام شركة «ميميكال» «ALـMIMIC «، عبد الكريم أودية، مهندس دولة في البيوتكنولوجيا، تحدث للنصر عن معنى التسمية، المشتقة من الكلمة الإنجليزية «MIMIC» وتعني محاكاة، و»AL» معناه للكل، كما ترمز إلى اسم بلدنا الجزائر، للتأكيد أن ما يعملون عليه في مجال الهندسة الحيوية جزائري خالص.
تشتغل المؤسسة حسبه، على البحث في ميدان هندسة الخلايا الجدعية، وإيجاد بدائل لتقنية الزراعة الخلوية التقليدية، وتهدف حسب زميتله منار عيسوق، إلى تثمين نتائج البحث، على مستوى مركز البحث في البيوتكنولوجيا، ونقل وتوطين أحدث التقنيات والتكنولوجيات المتواجدة عبر العالم واستخدامها، مع تطوير تقنيات وتكنولوجيات جديدة، من طرف فريق البحث.
تكنولوجيا سترفع مستوى البحث العلمي في الجزائر
تأسست «ميميكال» سنة 2023، من قبل متخرجين من المدرسة العليا للبيوتكنولوجيا، نجحوا في تطوير تكنولوجيا الرقائق الحيوية الذكية، التي تمكن من محاكاة وظائف الأعضاء والخلايا في جسم الإنسان، والتحكم في الخلايا بدقة مع ضمان كفاءة عالية، من خلال اعتماد طباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والخلايا، باستخدام الخلايا المستأصلة من المريض، ودراسة فعالية الأدوية المطورة عليها مباشرة، وهذا ما سيمكن حسب عبد الكريم ومنار، من الدفع بعجلة الطب، وتطوير الصناعة الصيدلانية وتحسين جودة المحاصيل، وضمان الأمن الغذائي، مع الحفاظ على البيئة.
يشرف على العمل فريق من ستة باحثين، يؤطرهم البروفيسور عمار عزيون، ويتم العمل على مستوى المركز الوطني للبحث في البيوتكنولوجيا، أين يتم عرض الأفكار على الباحثين في مختلف المجالات، لتشمل فيما بعد مراكز بحث أخرى وجامعات، لتعريف الطلبة والباحثين بهذه التكنولوجيات الحديثة من خلال ورشات تكوينية، وكذا لتعليم كيفية تطبيقها في مختلف المجالات، قصد التمكن من استخدامها في عديد الأبحاث، ولإيجاد حلول مبتكرة كذلك لبعض المشكلات، بما يساهم في رفع مستوى البحث العلمي في الجزائر والتمكن من بلوغ المنافسة على المستوى الدولي.
وئام عيسوق مهندسة دولة في البيوتكنولوجيا
بلغنا مرحلة صناعة مختبرات جديدة

قالت ممثلة الفريق البحثي وئام عيسوق، مهندسة دولة في البيوتكنولوجيا، وطالبة دكتوراه في الهندسة الحيوية المتطورة، ، إن الهندسة الحيوية هي مجال متعدد التخصصات، يدمج بين علوم الأحياء والتكنولوجيا، ويهدف إلى تطوير تكنولوجيات مبتكرة باستخدام الكائنات الحية كوسيلة، ونقلها أيضا.
وقد تخطى الفريق حسب الباحثة، مرحلة نقل التكنولوجيات الحديثة، المتعلقة بالهندسة الجينية والهندسة الخلوية، وهندسة الأنسجة، ففي مجال الهندسة الوراثية مثلا، يعتمد الباحثون على تقنية «كريسبر» للتحرير الجيني، كما يقومون بتطوير تكنولوجيات مختبر على رقاقة، أو ما يطلق عليها «الشرائح الحيوية»، والتي تعد تطورا واعدا في مجال الأجهزة المصغرة التي تدمج وظائف المختبر في شريحة واحدة، حيث تعتمد جوهريا على أنظمة الموائع الدقيقة والأنماط الدقيقة.
وأوضحت، أن علم الموائع الدقيقة يتضمن التعامل مع كميات صغيرة من السوائل في قنوات وغرف صغيرة أو نانوية، في حين تتضمن الأنماط الدقيقة إنشاء أنماط أو هياكل على أسطح الشريحة مما يتيح التحكم الدقيق في السوائل والخلايا، وبذلك تتوفر بيئات فيزيولوجية محاكية للبيئة الطبيعية، وهذه التكنولوجيا توفر العديد من المزايا، منها التقليل من كميات العينات والمواد المستهلكة، وتحسين الحساسية والنوعية وتوفير وقت تحليل أسرع، بتكاليف أقل.

تقليل الاعتماد على الحيوانات في الأبحاث
من مزايا هذه التقنية، تقليل الاعتماد على الحيوانات في التجارب، فعوض اعتماد الفئران لتطوير الأدوية مثلا، تقول إنه يتم استخدام خلايا المريض كبديل لها، ووضعها في هذه الشرائح لتوفير بيئة مشابهة تساعد على إيجاد العلاج المناسب لكل مريض.
ومن الأمراض التي يعمل الفريق على اختبار أدويتها وعلاجات لها، مرض السرطان، وذلك من خلال انتقاء تقنية مختبر على رقاقة، حيث يمكن استخدام شريحة لكل شخص تحاكي مرضه، ما يمكن من إيجاد العلاج الدقيق المناسب.
من بين العلاجات التي يعمل على دراستها الفريق كذلك، العلاج الجيني، حيث يمكن للباحثين اعتماد الطفرات لتحريرها جينيا، لإيجاد علاجات جينية، واستخدامها في التشخيص، فمثلا خلال جائحة كورونا، تم الاشتغال على مشروع شريحة للكشف عن الفيروسات باستخدام تقنيات كريسبر، التي لها عديد الاستخدامات في التشخيص و العلاج.
كما تعد هندسة الخلايا الجدعية، من بين ما محاور عمل الفريق البحثي، وذلك بإعادة برمجة الخلايا، إذ يتم أخذ خلية جلدية من مريض وتحويلها إلى خلية قلب أو رئة لنفس المريض، دون أن تؤلم المريض، مردفة بأنها تقنيات متحكم فيها من قبل الفريق، مع التمكن من تطويرها لصناعة مختبرات على الرقائق، وهذا في إطار السعي لإيجاد حلول للتحديات التي تقف أمام بعض الفرق البحثية على المستوى العالمي، حيث تجاوز الفريق البحثي الجزائري مرحلة التطوير، وبلوغ مرحلة صناعة مختبرات جديدة وتثمينها.
جهاد غزال مهندسة دولة في البيوتكنولوجيا
نوفر طباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والخلايا

من جهتها، أكدت العضو في الفريق جهاد غزال، مهندسة دولة في البيوتكنولوجيا، وطالبة دكتوراه في مجال الهندسة الحيوية، أنها تعمل ضمن الفريق على تطوير واستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والخلايا، التي تعتبر كبديل لتقنية الزراعة الخلوية التقليدية، وتحاكي الوسط الحيوي للخلايا وللأنسجة، وحتى للعضيات الخلوية.
يعمل الفريق حسب الباحثة، على إنشاء نماذج خلوية ثلاثية الأبعاد، مكونة من عديد أنواع الخلايا، أي محاولة لمحاكاة نسيج أو عضيات خلوية، لأن العضو أو الأنسجة على مستوى الجسم يتكون من وسط جد معقد من أنواع عديدة من الخلايا ومن أوساط فيزيولوجية وبروتينات وما إلى غير ذلك.
ويعمل الفريق البحثي، على محاكاة أوساط خلوية مكونة من عديد أنواع الخلايا مع أوساطها الفيزيولوجية،أو ما يعرف بالمسكوكة الخلوية،لأن الأوساط الخلوية أو الفيزيولوجية التي تتواجد الخلايا على مستواها، هي أوساط حيوية يحاول الفريق محاكاتها ولو تقريبيا عن طريق استخدام بعض المواد الحيوية، التي تعمل على دعم وإنشاء هذا الوسط ثلاثي الأبعاد للخلايا.
موضحة، أن التقنيات البديلة تستخدم الأوساط ثنائية الأبعاد، التي لا تكفي وحدها لمحاكاة الوسط الخلوي، فهذه المواد الحيوية تحاكي بدورها المسكوكة الخلوية، ومردفة بأن الفريق يعمل على استنساخ هذه الأوساط لمحاكاة الأنسجة والأوساط الخلوية وحتى العضيات لأمراض عديدة، مثل الأمراض السرطانية، وذلك بمحاكاة وسطها الخلوي.
ويعد استخدام هذه التقنيات، ذو دور هام جدا في دفع عجلة البحث في عديد الدراسات، منها دراسة آليات الأمراض، وفعالية الأدوية والعلاجات الجديدة على مختلف الأمراض، وكذا إنتاج أنسجة أو أعضاء تكون مسيرة عادة لما يسمى بالزرع الخلوي أو العضوي، وهي من بين تطبيقات المهمة لهذه التقنية التي تسمح ببلوغ المرحلة الأخيرة.
وحسبها، فإن الفريق يسعى من خلال تطوير هذه النماذج واستخدام الخلايا المستأصلة من المريض، ودراسة فعالية الأدوية المطورة عليها مباشرة، إلى تطوير الصناعة الصيدلانية في هذا المجال.
مشروع لبناء قطب بيوتكنولوجي بقسنطينة
حظيت المؤسسة خلال احتفالية عيد الطالب مؤخرا، بتكريم خاص من قبل رئيس الجمهورية، السيد عبد المجيد تبون، باعتبارها أول مؤسسة ناشئة في الهندسة الحيوية من الجيل الرابع، و تسعى للمشاركة في المشروع الوطني لبناء قطب بيوتكنولوجي يضم المدرسة العليا للبيوتكنولوجيا، ومركز البحث في البيوتكنولوجيا وشركة مميكل» على مستوى قسنطينة، كما تستهدف ضمن مخططاتها اقتحام السوق الدولية لكونها قادرة المنافسة، حيث توصل باحثوها الجزائريون إلى حلول لمشاكل يواجهها باحثون أجانب. أ ب