الأداة السحرية لعلاج الأمراض .. تقنية النانو

الأداة السحرية لعلاج الأمراض تقنية النانو، إن العمل على تقنيات النانو يعني محاولة نسخ الطبيعة لفهم كيفية عمل بروتين معين داخل الخلية وتعويضه عند الضرورة كحصول نقص أو خلل بسبب عارض أو مرض.

يمكن تعريف تقنية النانو أو تكنولوجيا النانو (Nanotechnology) على أنها التقنية التي تعمل على دراسة المادة وفهمها ومراقبتها بأبعاد دقيقة "متناهية الصغر" تكاد تتراوح ما بين (1-100 نانومتر).

 كما يرتبط مصطلح النانو مع الفهم الأساسي للخصائص الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية على المقاييس الذرية والجزيئية والتحكم بها، ويمكن استخدام هذه التقنية في مجالات الحياة المختلفة مثل؛ الفيزياء، الكيمياء، العلوم، الطب وغيرها الكثير.

تعد تقنية النانو تكنولوجيا مستخدمة تُعنى بدراسة المادة ومراقبتها بأبعاد دقيقة جداً.

ما مبدأ عمل تقنية النانو؟ 

يقوم مبدأ عمل تقنية النانو على الدراسة الدقيقة للمبادئ الأساسية للجزيئات والتركيبات متناهية الصغر، حيث يتم فهم المادة والتحكم فيها على مقياس النانومتر (1 مليمتر يحتوي على مليون نانومتر). المبدأ الرئيسي لهذه التقنية هو فهم المادة والتحكم جيدًا بأبعادها الصغيرة.

ما هي إيجابيات وسلبيات تقنية النانو؟

تتمتع تقنية النانو بمجموعة من الإيجابيات، وتمتلك أيضًا مجموعة من السلبيات، وفيما يأتي ذكر بعض منهم:

إيجابيات تقنية النانو:

هناك العديد من الفوائد لتقنية النانو التي تؤثر بشكل إيجابي في مجالات الحياة المختلفة، ويمكن ذكر بعض فوائد تقنية النانو كما يأتي: 

• التقدم والتطور في علاج الأمراض الخطيرة والمستعصية كالسرطان.
• التحسين في مجال التصنيع؛ حيث يتم استخدام أدوات إنتاج تتميز بخفتها وفعاليتها العالية.
• تطوير الأجهزة الإلكترونية والتي تشتمل على الحساسات الدقيقة وشاشات ال"LED" وشاشات البلازما والحاسوب. 
• تطوير معدات التشخيص والتطوير. توفير المنتجات الموفرة للطاقة كالخلايا الشمسية. 

سلبيات تقنية النانو:

هناك العديد من الأضرار لتقنية النانو التي تؤثر سلبًا على الحياة البشرية في مجالات عديدة، ويمكن ذكر بعض منها كما يأتي:

•  تعطل الأسواق الاقتصادية والتي تكون متعلقة بشكل مباشر بانخفاض القيمة المحتملة للنفط؛ وذلك بسبب وجود وتطوير مصادر الطاقة الأكثر كفاءة.
•  إمكانية الوصول إلى أسلحة الدمار تصبح أكثر سهولة. 
• تطوير الأسلحة الذرية. 
• زيادة تكلفة الأبحاث وكذلك جميع المنتجات المعتمد في تصنيعها على الأجسام النانوية.
•  فقدان العديد من الوظائف، وتعد وظائف الزراعة والصناعة أهمها.

ماذا يعني تطوير تقنية النانو اليوم؟

كورنيليا باليفان تعمل مع فريقها  على تطبيق تقنية النانو في مختلف المجالات، من الطب إلى علم البيئة إلى علوم الغذاء، ونعمل على ذلك من خلال تطوير ما يسمى بـ "المواد الهجينة الحيوية"، والتي يتم الحصول عليها من خلال خلط جزيئات مواد حيوية كالبروتينات والإنزيمات مع كميات صغيرة جدًا من المواد الاصطناعية، ونحن هنا نتحدث عن عربات (كبسولات صغيرة للغاية) بمقياس النانو أو الميكرون حيث لا يتجاوز نصف قطرها 100 نانومتر، نحشو في داخلها، على سبيل المثال، إنزيمات تتفاعل بمجرد امتصاص الجسم لتلك الكبسولات.

ومن المشاكل الطبية أن الجزيئات الحيوية الموجودة في العقار تفقد فعاليتها بسرعة، وقد استخدمنا المواد الهجينة الحيوية في العربات النانوية، مما يمكّن من الحفاظ على جميع وظائف البروتينات والإنزيمات ويضمن تأديتها لنشاطها، فضلًا عن أن من شأن "كبسولات النانو" الاصطناعية أن تحمي الجزيئات الحيوية وتبقيها سليمة.

هل تتصوّرين أن التقنية النانوية يمكنها مستقبلًا أن تطيل عمر الإنسان؟

بعض التجارب جارية، لكنها صعبة للغاية لأن جسم الإنسان معجز ومعقد أكثر مما نتصور، وأمامنا تحديات رئيسيان يقتضيان المواجهة، الأول إطالة عمر الإنسان، والثاني إطالة جودة الحياة، وقد لاحظنا أنه بزيادة متوسط ​​العمر، تزيد أيضًا الأمراض التنكُسية العصبية، ولذلك، فإن حياة صحية لأطول فترة ممكنة أفضل من مجرد الحياة لفترة أطول.

وأعمل مع فريقي على ما يسمى "العضيات الاصطناعية"، فالعضيات، مثل الميتوكوندريا، هي عبارة عن مكونات خلوية ضرورية للحياة، ونطمح في تحسين قوتها عبر محاكاة الطبيعة بإضافة مواد اصطناعية عن طريق العضيات الاصطناعية التي ننتجها، ويمكن لهذه التكنولوجيا أن تمثّل في المستقبل أملًا كبيرًا لدعم العمليات الأساسية للحياة.

مَن يقدر على تحمّل تكلفة "أدوية المستقبل"؟

بالتأكيد، التكاليف مرتفعة، وهي ليست في متناول الجميع، ولا أرى في الوقت الحالي حلاً لهذه المشكلة، لاسيما وأن الشركات التي تطور هذه التقنية معنيّة برفع الأسعار والاحتفاظ ببراءات الاختراع لأطول فترة ممكنة طمعًا في الربح، ولذلك يتعذّر إيجاد حلّ للمشكلة في الوقت الراهن.

هل معنى هذا أن بعض العلاجات، كالسرطان مثلا، ستكون في المستقبل حكرًا على الأثرياء دون غيرهم؟

للأسف، نعم، إذا لم تنخفض تكاليف العلاج ! بودي أن أكون أكثر تفاؤلاً، ولكني لا أرى حتى الآن ما يعزز ذلك، والأمر يتطلب رؤية سياسية شاملة وعمل على المستوى الدولي، ولا تكفي مجرد مبادرات فردية من دول، كسويسرا وفرنسا مثلًا. ويمكن أيضًا استخدام هذه الجزيئات نفسِها في صناعة الأغذية لكشف تغير جودة الأغذية وفسادها.

في أي المجالات يمكن لتقنية النانو أن تحدث فرقًا في المستقبل؟

سيكون ذلك في مجال الطب، وبالذات في تشخيص وعلاج الأورام، حيث تُعرف الجسيمات النانوية بأنها عوامل تباين ويمكن أن تفيد جدًا في تحديد الأورام في مناطق معيّنة من الجسم أو في رصد مسار الخلايا السرطانية، علاوة على أن التقنيات النانوية تعطي الطب الشخصي والدقيق دفعة كبيرة ضرورية في علاج السرطان، فهذا هو المستقبل الوحيد الممكن [في مجال العلاج] ، وعلم النانو هو الحل الوحيد لأنه يسمح بهندسة كافة أنواع النواقل على المستوى الجزيئي، و بمهاجمة الأجسام المضادة المستهدفة، ولذلك يمكننا اعتبار تقنيات النانو أنها "أدوية" أو علاجات المستقبل.

وأما بالنسبة للمجالات الأخرى، فيمكن لعلم النانو أن يساعد البيئة في حل مشكلة نقاء المياه المتفاقمة، إذ من الممكن تنقية المياه بواسطة الجسيمات النانوية التي تحتوي على بروتينات قادرة على مقاومة الملوثات.

هل الطب النانوي أكثر فعالية من الأدوية التقليدية؟

نعم، ولكن الأمر يتجاوز مجرد مسألة فعالية، فالتحدي الأكبر الذي يواجه الطب اليوم هو كيفية جعل الأدوية أكثر أمانًا عن طريق تقليل الآثار الجانبية، إذ من الممكن لأي شخص الذهاب إلى الصيدلية وشراء أنواع الحبوب لعلاج مختلف الأمراض، ولكن السؤال: ماذا يوجد بداخل هذه العقاقير؟ إن طبيب المستقبل لا يقتصر دوره فقط على وصف الأدوية للمريض بل أن يتأكد من أن الدواء يحقق الغرض المرجو منه من دون أن يلحق ضررا بأجزاء أخرى من الجسم، وهذا ما ينتظره كل منا عندما يذهب إلى الصيدلية. من وجهة النظر هذه، يمكن لتكنولوجيا النانو أن تساعد في ذلك لأنها تتيح "هندسة" هذه النواقل.

إن العمل على تقنيات النانو يعني محاولة نسخ الطبيعة لفهم كيفية عمل بروتين معين داخل الخلية وتعويضه عند الضرورة كحصول نقص أو خلل بسبب عارض أو مرض ما.  بالنسبة للحل الكلاسيكي، يُخشى في بعض الحالات أن يؤدي إدخال الجزيئات على هيئة مسحوق، كما هي معظم الأدوية ، إلى فشل في دخول المواد إلى داخل الخلايا لكونها كبيرة جدًا ويتعذر لذلك قبولها.

ومن الأمثلة المعروفة، اللقاحات التي تعتمد على تقنية الرنا المرسال [مثل تلك المضادة لكوفيد-19]: حيث يتم دمج الحمض النووي الريبي (RNA) في الجسيمات النانوية التي تعمل كناقل يحمي الجزيء وينقله حيثما تستدعي الحاجة، ويترجح من خلال الهندسة الكيميائية أن تقبل الخلايا هذه الجسيمات النانوية.

هل ثمّة مخاطر ترتبط بتقنية النانو، باعتبارها تقنية جديدة؟

بالتأكيد، ولكن من الصعب تحديد ماهيتها لأن الأمر يستغرق عدة سنوات من الاختبارات والنتائج السريرية قبل أن يتم تقييمها بالكامل، ولذا من الطبيعي أن يتساءل الناس، كما في حالة لقاحات كوفيد-19 ، فنحن نعلم أنها تعمل جيدًا ونعلم آثارها على المدى القصير، ولكن لا نعلم آثارها على المدى الطويل، لأنه ليس بوسع أحد أن يجري دراسة متعمقة لمسألة ظهرت منذ عام ونصف، ولذلك، لابد من مواجهة هذه المخاطر طويلة الأجل عن طريق العلم.

غير أني أود أن أقول شيئًا مهمًا للغاية، وهي أن الأدوية وكذلك نواقلها، لكي يتم تسويقها تخضع لسنوات وسنوات من البحوث والدراسات وأيضًا الاختبارات الفاشلة، وقد تكون العملية محبطة للغاية، لأن الفشل في أي خطوة يقتضي العودة من البداية، ولابد أن يكون كذلك، باعتبار أن جسم الإنسان آلة في غاية التعقيد ومن الضروري ضمان كون الدواء آمنًا، وهذا ينطبق أيضًا على تقنيات النانو، إذ لا معنى للنجاحات والوعود المؤمّلة ما لم تجتاز جميع المراحل التجريبية.