تكنولوجيا الأنسجة المطبوعة…كيف تعيد الطباعة الحيوية تعريف اكتشاف الأدوية؟

لم يعد تطوير الأدوية رحلة تستنزف عشر سنوات ومليارات الدولارات في متاهات التجارب الحيوانية. اليوم، وفي خطوة غيرت مسار البحث الصيدلي، أصبح القرار بشأن صلاحية عقار جديد يُتخذ في غضون دقائق داخل مختبرات حديثة.

في أحد تلك المختبرات، يتصاعد صوت أزيز خافت صادر عن جهاز يشبه الصندوق الزجاجي المضيء. إنه ليس جهازًا عاديًا؛ إنه طابعة حيوية. حولها، يراقب العلماء بترقب شاشة تعرض نموذجًا ثلاثي الأبعاد لـ نسيج كبد بشري مصغر يُبنى طبقة فوق طبقة.

هذا النسيج، المطبوع بخلايا حقيقية مأخوذة من مريض، أصبح الآن ساحة المعركة لاختبار مركب دوائي جديد.

في الماضي، كانت هذه المرحلة هي عنق الزجاجة الذي يستهلك الجزء الأكبر من الميزانية والوقت، حيث كانت التجارب على الحيوانات تتطلب أشهرًا وسنوات لتكشف، في النهاية، أن أكثر من 90% من الأدوية المرشحة ستفشل عند الوصول إلى المرحلة السريرية على البشر.

لكن هنا، القواعد اختلفت جذريًا. يضع الباحثون قطرات من الدواء مباشرة على النموذج البشري المطبوع. لا حاجة لانتظار أسابيع أو أشهر؛ في غضون دقائق، تظهر الإجابة الحاسمة: هل العقار آمن وفعال، أم أنه سام؟

هذه اللحظة ليست مجرد قفزة علمية، بل هي إعلان عن تحول استراتيجي تقوده الطباعة الحيوية (Bioprinting)، وهي تقنية لا تكتفي باختصار الزمن والتكلفة الباهظة، بل إنها تسعى لإعادة تشكيل الهيكل التنافسي لصناعة الأدوية بأكملها.

الطباعة الحيوية هي تطور هائل للتصنيع ثلاثي الأبعاد، لكنها تستخدم مواد حية. يتم دمج خلايا بشرية مع مصفوفات حاملة متوافقة حيويًا تُعرف بـ “الأحبار الحيوية” (Bioinks) لبناء هياكل ثلاثية الأبعاد تحاكي الأنسجة البشرية ووظائف الأعضاء المصغرة.

الهدف الرئيس حاليًا ليس زراعة أعضاء كاملة، بل توفير نماذج بشرية أكثر واقعية ودقة لاستخدامها في البحث الدوائي واختبار السمية.

هذا التطور له تأثير مباشر على تكلفة ووقت تطوير الدواء. فبينما يُقدر أن تطوير عقار جديد قد يكلف ما بين 1.3 إلى 2.8 مليار دولار ويستغرق 10 إلى 15 عامًا، تتيح النماذج المطبوعة للباحثين اختبار عدد أكبر من المركبات الدوائية بكفاءة غير مسبوقة.

مراحل تطوير الدواء قبل وبعد الطباعة الحيوية

و على سبيل المثال، نجحت أنسجة كبد مطبوعة في الكشف عن سموم دوائية لم تستطع النماذج التقليدية رصدها، مما يقلل بشكل كبير من خسائر الشركات الناجمة عن فشل الأدوية في المراحل المتقدمة. وتشير التقديرات إلى أن سوق الطباعة الحيوية يتجه للنمو من 2.4 مليار دولار في 2022 إلى أكثر من 8.3 مليار دولار بحلول 2030.

الأثر الأعمق للطباعة الحيوية يكمن في فتح الباب واسعًا أمام “الطب الشخصي” (Personalized Medicine). فباستخدام خلايا مأخوذة من المريض نفسه، يمكن طباعة نسيجه الحي واختبار استجابته لعلاجات مختلفة قبل تطبيقها فعليًا.

هذا المنهج ذو أهمية قصوى في مجالات مثل علاج السرطان أو الأمراض النادرة، حيث تفشل العلاجات الموحدة في تقديم حلول لجميع المرضى.

لم يعد الابتكار محصورًا داخل شركات الأدوية التقليدية الكبرى. فقد تحول موردو التكنولوجيا من مجرد بائعين إلى شركاء استراتيجيين ومنافسين محتملين.

شركات مثل سيلينك (CELLINK) وأورغانوفو (Organovo) لم تكتفِ ببيع الطابعات، بل طورت منصات متكاملة ودخلت في شراكات بحثية مباشرة مع عمالقة مثل فايزر (Pfizer) لتطوير نماذج اختبار متخصصة.

كما برزت شركات خدمات البحوث التعاقدية (CROs) المتخصصة في الطباعة الحيوية، مقدمة خدمات “حسب الطلب” تتيح لشركات الأدوية الصغيرة والمتوسطة الوصول إلى هذه التكنولوجيا المتقدمة دون الحاجة لاستثمارات ضخمة في مختبرات داخلية.

هذا التحول يشير إلى أن خريطة القوة تنتقل تدريجيًا من احتكار الأدوية إلى اقتصاد خدمات تقنية حيوية متعدد الأطراف، مدعومًا بنماذج أعمال جديدة تعتمد على الاشتراكات وتراخيص استخدام المنصات السحابية.

رغم الوعود الهائلة، لا يزال الطريق أمام الطباعة الحيوية مليئًا بالتحديات، خاصة على الصعيد التنظيمي. السؤال الأبرز الذي يواجه هيئات مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) هو: هل يجب التعامل مع نسيج مطبوع للاختبار كـ “منتج مخبري” عادي أم كـ “منتج طبي” يخضع لمعايير أكثر صرامة؟

كما أن هناك قضايا أخلاقية وقانونية معقدة تتعلق بحقوق الملكية الفكرية للأنسجة المطبوعة، والحاجة الماسة لوضع معايير جودة موحدة لضمان موثوقية نتائج الاختبارات على المستوى العالمي.

ومع ذلك، فإن النمو السريع في الاستثمارات المغامرة في هذا القطاع وتزايد عدد الطلبات التنظيمية المتعلقة بالمنتجات المعتمدة على الطباعة الحيوية يؤكد أن هذه التقنية تتحول بسرعة من مجرد خيال علمي إلى قوة تحويلية تستدعي استجابة سريعة من المشرعين والمستثمرين على حد سواء.