وضع ووسم أيضي للخلايا الحمراء الدائرة داخل الحي واستهدافها

تحويل خلايا الدم إلى شاحنات توصيل صغيرة

تحمل خلايا الدم الحمراء الأكسجين بهدوء داخل أجسامنا كل ثانية من كل يوم. تُظهر هذه الدراسة أنه يمكن أيضاً تحويلها إلى “شاحنات توصيل” طويلة الأمد للأصباغ الطبية والأدوية ببساطة عبر إطعام الحيوانات جزيئات سكر معدّلة. للعمل القارئ العام، العمل مثير للاهتمام لأنه يشير إلى فحوص مستقبلية قد تتطلّب حقنة تباين واحدة فقط، وعلاجات تبقى في مجرى الدم لفترة أطول دون تكرار الجرعات.

لماذا تُعد خلايا الدم الحمراء هدفاً جذاباً

تشكّل خلايا الدم الحمراء الغالبية العظمى من الخلايا في دمنا ويمكن أن تدور لأسابيع إلى أشهر، وتصل تقريباً إلى كل نسيج. لذلك لطالما حلم الباحثون باستخدامها لنقل الأدوية وعوامل التصوير. تتطلّب الطرق الحالية عادة سحب الدم خارج الجسم، وتعديل الخلايا في المختبر، ثم إعادتها. هذه العملية بطيئة ومكلفة وقد تتلف الخلايا. سعى الفريق وراء هذه الورقة إلى إيجاد طريقة بسيطة «لتزيين» خلايا الدم الحمراء بينما لا تزال تتحرك داخل مجرى الدم.

وسم خلايا الدم بخدعة سكر بسيطة

استخدم الباحثون استراتيجية كيميائية تُسمى الوسم الأيضي، التي تستفيد من الطريقة الطبيعية التي تبني بها الخلايا السكريات على أسطحها. أعطوا للفئران سكريات مُصممة خصيصاً، مثل مركب مختصر باسم AAM، عن طريق الحقن. استعملت خلايا الدم الحمراء لدى الحيوانات وسلفها في نخاع العظم هذه السكريات لبناء «مقابض» كيميائية صغيرة على غلافها الخارجي. هذه المقابض، مجموعات أزيدو بالمصطلح العلمي، لم تغيّر شكل الخلية أو مستويات الطاقة أو أعداد خلايا الدم الحمراء والبيضاء، وعينات الأنسجة من الأعضاء الرئيسية بدت طبيعية بعد أسابيع. لدى الفئران، حملت نحو 10 إلى 15 بالمئة من خلايا الدم الحمراء الدائرة الوسوم الجديدة، وبقيت تلك الوسوم على الخلايا لأكثر من 40 يوماً، أي تقريباً طول عمر خلية الدم الحمراء لدى الفأر، بينما اختفت وسوم مشابهة على خلايا الدم البيضاء وأنسجة أخرى خلال بضعة أيام.

إرفاق الحمولة بالخلايا الموشومة عبر تفاعل النقر

بمجرد وسم خلايا الدم الحمراء، حقن الفريق جزيئات تحمل شريكاً كيميائياً مطابقاً يُعرف باسم DBCO. هذا الشريك «نقر» على مقابض الأزيدو في مجرى الدم، مكوناً رابطاً ثابتاً دون إزعاج البنى الأخرى. بقيت الأصباغ الفلورية المرفقة بهذه الطريقة على الخلايا الحمراء لأكثر من خمسة أسابيع، أطول بكثير مما لو كانت الأصباغ حرة في الدوران. باستخدام هذا الأسلوب، أنتج الباحثون صوراً ساطعة وطويلة الأمد للأوعية الدموية في الأورام والأعضاء الطبيعية بكاميرات الفلورسنس القياسية. ثم أرفقوا عامل غادولينيوم مستخدماً في فحوص الرنين المغناطيسي وأظهروا أن أوعية دماغ الفأر بقيت واضحة لمدة تصل إلى 11 يوماً بعد جرعة واحدة، بعد وقت طويل من أن يكون التباين العادي قد تم التخلص منه.

تحسين وجود الدواء في الدم

اختُبر نفس الإطار مع الأدوية. وصل العلماء دواء كيميائياً مضاداً للسرطان وبروتين فلوري كبير بالخلايا الحمراء الموشومة وأكدوا أن الحمولات ارتبطت بنجاح. لاستكشاف الفائدة العملية، ركّزوا على الإنسولين في نموذج فأري لداء السكري من النمط الأول. عندما جُهّز الإنسولين بموصل قابل للكسر وشريك DBCO، ارتبط بالخلايا الحمراء الموشومة داخل الجسم ثم أُطلق ببطء. حافظت الفئران التي تلقت كل من علاج السكر الخاص والإنسولين المربوط على مستويات أعلى من الإنسولين في دمها على مدار ساعات عديدة، وأظهرت تحكماً أفضل في سكر الدم أثناء اختبار التحمل، واستعدت وزن الجسم بشكل أكثر فعالية من مجموعات الضبط.

ماذا قد يعني ذلك للطب المستقبلي

للشخص العادي، الرسالة الأساسية هي أن المؤلفين وجدوا طريقة لوضع علامة على جزء من خلايا الدم الحمراء من الداخل إلى الخارج، ثم وصل حمولات مفيدة إليها لاحقاً، كل ذلك دون إخراج الخلايا من الجسم. لدى الفئران، تدور هذه الخلايا الموشومة لأسابيع، حاملة عوامل تصوير تجعل الأوعية بارزة في الفحوص وأدوية تبقى في الدم لفترة أطول من المعتاد. بينما لا يزال مطلوباً المزيد من العمل لتكييف الطريقة مع خلايا الدم الحمراء البشرية ولضبط مقدار الحمولة القابلة للتحميل وسرعة إطلاقها، تشير الدراسة إلى منصة مرنة جديدة قد تخدم خلايانا الدموية يوماً ما كحاملات مدمجة طويلة العمر للتشخيصات والعلاجات.

الاستشهاد: Liu, Y., Wang, Y., Ko, K. et al. In vivo metabolic tagging and targeting of circulating red blood cells. Nat Commun 17, 4298 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71013-x

الكلمات المفتاحية: خلايا الدم الحمراء, توصيل الدواء, ووسم أيضي, تصوير الأوعية الدموية, دوران الإنسولين