أظهر بحث جديد أن التقنيات التي طورها علماء الفلك لفهم الفضاء يمكن أن تساعد في مكافحة سرطان الثدي والجلد.
يعتمد جزء كبير من علم الفلك على الكشف عن الضوء وتحليله – حيث يدرس العلماء الضوء المبعثر والامتصاص وإعادة الانبعاث في السحب من الغاز والغبار للحصول على معلومات عن المناطق الداخلية.
ورغم الاختلافات الشاسعة في الحجم، فإن العمليات التي يخضع لها الضوء عند السفر عبر جسم الإنسان تشبه إلى حد بعيد تلك التي تظهر في الفضاء وعندما تسوء الأمور – عندما يصبح النسيج سرطانيا – يجب أن يظهر هذا التغيير.
يخلق السرطان رواسب صغيرة من الكالسيوم في الثدي، يتم اكتشافه من خلال تحول في الطول الموجي للضوء أثناء مروره بالأنسجة.
وقد أدرك فريق إكستر أن رموز الكمبيوتر المطورة لدراسة تكوين النجوم والكواكب يمكن تطبيقها للعثور على هذه الرواسب.
وقال زميل البحث الدكتور تشارلي جاينز من جامعة إكستر: “الضوء أساسي لمجموعة متنوعة من التطورات الطبية، ويسعدنا استخدام عملنا لمكافحة السرطان”.
بالعمل مع عالم الطب الحيوي البروفيسور نيك ستون، يقوم الفريق بتحسين نماذج الكمبيوتر لفهم كيفية تأثر الضوء المكتشف بالأنسجة البشرية بشكل أفضل.
إنهم يتوقعون في النهاية تطوير اختبار تشخيصي سريع يتجنب الخزعات غير الضرورية، مما يحسن من فرص بقاء الآلاف من النساء، ويجري العمل بالفعل مع أطباء في مستشفى إكسيتير آر دي آند إي لتجربة التكنولوجيا وتمهيد الطريق لإجراء تجارب سريرية أكبر.
في مشروع ثانٍ، يستخدم فريق Exeter نماذج كمبيوتر لعلاج جديد محتمل لسرطان الجلد غير الميلاني (NMSC)، وهو أكثر أنواع السرطان شيوعا، حيث يتم الإبلاغ عن أكثر من 80،000 حالة في إنجلترا كل عام.
من المتوقع أن يكلف NMSC 180 مليون جنيه إسترليني سنويا بحلول عام 2020، وهو رقم من المقرر أن يرتفع حيث يصبح المرض أكثر انتشارا.
بالشراكة مع البروفيسور أليسون كورنو من كلية الطب بجامعة إكستر، يستخدم العلماء الكود الخاص بهم لتطوير “مختبر افتراضي” لدراسة علاج سرطان الجلد.
ينظر البحث ذو شقين إلى الأدوية المنشّطة بالضوء (العلاج الديناميكي الضوئي) والجسيمات النانوية المسخّنة بالضوء (العلاج بالحرارة الضوئية).
تبحث المحاكاة في كيفية تسخين الجسيمات النانوية الذهبية في ورم ثدي افتراضي بسبب التعرض للأشعة تحت الحمراء القريبة، وبعد ثانية واحدة من التعرض للإشعاع، ترتفع درجة حرارة الورم ثلاث درجات مئوية.
بعد 10 دقائق، يتم تسخين نفس الورم بمقدار 20 درجة – وهو ما يكفي لقتل خلاياه.
حتى الآن، كان العلاج بالحرارة باستخدام الجسيمات النانوية فعالًا في الفئران، ويسعى العلماء لاستخدام هذه التكنولوجيا للإنسان.
تشمل الخطوات التالية استخدام نماذج ثلاثية الأبعاد تم التقاطها من صور الأورام الحقيقية، ومحاكاة كيفية استجابة هذه الأنظمة لأنظمة العلاج المختلفة.
توجد بيانات حول كيفية استجابة هذه الأورام للعلاج، والتي يقول الباحثون إنها توفر بيانات “حقيقة أساسية” ممتازة يمكن مقارنة النماذج بها.
وبهذه الطريقة، سيتمكن الفريق من التنبؤ بما إذا كانت أنواع العلاج المختلفة أكثر فعالية لنوع معين من الورم، وتمكين الأطباء من الحصول على مزيد من الخيارات عندما يتعلق الأمر باختيار خطة العلاج.