فائزون بجائزة مبتكرون دون 35: تعرّف إلى المغربي أيوب كلية والمصري محمد شعبان

أيوب كلية، المغرب

نال أيوب كلية جائزة مبتكرون دون 35 من إم آي تي تكنولوجي ريفيو لعام 2022، وهو حاصل على درجة الماجستير في علوم وهندسة المواد من معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، عن أبحاثه في توصيف المواد، وتطوير تقنيات الفحص بمجهر القوة الذرية، وهو الآن زميل أبحاث ما بعد الدكتوراة في جامعة نيويورك أبوظبي، وقد ركزت أبحاثه في الدكتوراة على تصميم وتطوير تقنيات الموائع الدقيقة لالتقاط الخلايا السرطانية المنتشرة من دم مرضى السرطان وتوصيفها لاحقاً.

ألّف "كلية" 7 أوراق بحثية، ونُشر جزء من أطروحته الخاصة بالدكتوراة في المجلة المرموقة أدفانسد ساينس "Advanced Science". بالإضافة إلى ذلك، ألف 11 محضراً في مؤتمرات دولية أولية، وقدم طلب براءة اختراع.

ركزت أبحاثه مؤخراً على تطوير تقنية جديدة لحفظ خلايا الثدييات بالتجميد على الورق، بعد أن كانت تُحفظ في محلول داخل أنابيب صغيرة بحجم 1‐2 مل. تُحافظ طريقة الحفظ التقليدية للخلايا على جودتها، لكنها تتطلب مساحات كبيرة للتخزين، علاوة على تكاليفها المرتفعة.

أوجد "كلية" تقنية حفظ الخلايا بالتجميد على الورق، دون المساس بجودتها. وتتميز هذه الطريقة بأنها:

فعالة من حيث التكلفة (توفر 99% من تكلفة الطريقة التقليدية)، إذ تستخدم أوراق الترشيح التقليدية، موفرةً أنابيب التبريد، وحجم البرادات، والكواشف، وتكلفة العمالة، والطاقة.
موفرة للمساحة (بمقدار 500 مرة مقارنة بالطرق التقليدية) لكون الورق مادة مرنة، ومستقرة ميكانيكياً، يمكن تخزينها بشكل لفائف أو مكدسات لتقليل المساحة.
بسيطة تسهل إدارتها، لأنه يمكن قص قطع الورق عند الطلب وشحنها للعملاء.
لا تتطلب تعديلات إضافية على طرق تجميد الخلايا التقليدية وإذابتها، وما يتغير هو فقط المادة الحاوية على الخلايا.

تُستخدم حالياً هذه التقنية للحفاظ على 8 خطوط خلوية مختلفة، مع اتباع بروتوكول شامل لمراقبة الجودة، والحفاظ على العينات البيولوجية للسنوات القادمة. كما يُجري الباحث تجارب لاختبار الأدوية على نماذج الورم المزروعة بهدف سد الفجوة بين الاختبارات قبل السريرية ونتائج الأدوية الفعالة.

ويهدف أيضاً إلى تأسيس بنك حيوي محلي يدير آلاف العينات من مئات أنواع الخلايا باستخدام تقنية الورق بالتعاون مع جامعة نيويورك أبوظبي. سيكون هذا البنك هو الأول من نوعه في الإمارات العربية المتحدة ومنطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، ويوفر نماذج اختبار موثوقة للمستشفيات واختبارات المعامل الصيدلانية، ودفع الأبحاث المحلية من خلال التبرع بالعينات وتقديم الدعم البحثي، وسد الفجوة بين الأوساط الأكاديمية والصناعة.

محمد شعبان، مصر

نال محمد شعبان جائزة مبتكرون دون 35 من إم آي تي تكنولوجي ريفيو لعام 2022، وهو حاصل على ﺩﺭﺟﺔ ﺍﻟﻤﺎﺟﺴﺘﻴﺮ ﻣﻦ ﺟﺎﻣﻌﺔ ﺳﺘﻮﻧﻲ ﺑﺮﻭﻙ ﻓﻲ ﺍﻟﻮﻻﻳﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﺤﺪﺓ، ومرشح لنيل درجة الدكتوراة من جامعة ولاية نيويورك. وقد استطاع الكشف عن أول لقطة عالية الدقة للحظة تكوّن خيوط الأكتين.

منذ أكثر من عقدين، اكتشف العلماء مركب المتنوّي الأكتيني الفعال Arp2/3، وهو هيكل خلوي أكتيني متفرّع (بروتين خلوي) مكوِّن للنوى (متنوّي). والأكتين هو بروتين مهم في العديد من العمليات الحيوية الخلوية، فله دور في الانقسام الخلوي والاستجابة المناعية، والتطور العصبي، وﺣﺮﻛﺔ ﺍﻟﺨﻠﻴﺔ ﻭﺍﻟﺤﻔﺎﻅ ﻋﻠﻰ ﺷﻜلها، ﻭﺗﻨﻈﻴﻢ ﺍﻟﻨﺴﺦ وهجرة الخلايا وحركة العضيات داخلها وعملية البلعمة الخلوية، ﻭﻳﺮﺗﺒﻂ ﻋﺪﻡ عمله على النحو الأمثل ﺑﺄﻣﺮﺍﺽ ﻣﺜﻞ الأورام السرطانية ﻭﺍﻟﺘﻨﻜﺲ ﺍﻟﻌﺼﺒﻲ ﻭﺍﻻﻟﺘﻬﺎﺑﺎﺕ ﺍﻟﺒﻜﺘﻴﺮﻳﺔ ﻭﺍﻟﻔﻴﺮﻭﺳﻴﺔ.

ولكن بنية الحالة الفعالة لمركب الأكتين لم تكن محددة من قبل، إذ لم يكن بالإمكان دراستها عن طريق التصوير البلوري بالأشعة السينية أو المجهر الإلكتروني المبرّد، لكن محمد شعبان تمكن من ذلك، باستخدام منشط للبروتين يؤدي إلى تكوين خيوط أكتين خطية بدل المتفرعة، كما تمكّن من التحكم في طول هذه الخيوط. فقد تمكن الباحث من الحصول على لقطات عالية الدقة للحظة تكوّن خيوط الأكتين باستخدام المجهر الإلكتروني عالي التبريد (cryo-EM)، ﺑﺄﻋﻠﻰ ﺩﻗﺔ ﺯﻣﺎﻧﻴﺔ ﻣﻜﺎﻧﻴﺔ ﻣﻤﻜﻨﺔ.

يعد هذا البحث إنجازاً قد يؤدي إلى وضع أساس لاكتشاف دور الأكتين في بيولوجيا الأمراض وتطورها، إذ أنه سيساعد في فهم الأسباب الكامنة وراء عدة أمراض متعلقة بحركة خيوط الأكتين، وبالتالي إيجاد علاجات مناسبة لها.

تجدر الإشارة إلى أن شعبان يحاول الآن دمج وتطوير التكنولوجيا الحديثة في بحثه، فقد دمج تقنية المجهر الإلكتروني عالي التبريد وخوارزميات الذكاء الاصطناعي التي تتنبأ بتركيب البروتينات، بهدف رسم خريطة لديناميكيات الحالات المطابقة الكامنة وراء إحداثيات التفاعل. ويتوقع أن منهجيته هذه ستساعد في الكشف عن ديناميكيات الآليات الجزيئية بأعلى دقة زمنية ممكنة.