مولود :
1969
الجنسیة:
إيران
الأعمال:
تصميم وتطوير وتقييم سريري لأدوية جديدة تعتمد على جزيئات البوليمر النانوية
على مقياس النانو، في وسع الحياة
ولادة الدافع
"عِش حياتك بطريقة تجعل اسمك وعملك خالدين بعد موتك" نصيحة كان والد أوميد فرخزاد يرددها لأبنائه.
وكانت نتيجة التربية في أسرة محبة للقراءة، ظهور عالم بارز في مجال الطب النانوي.
الدعم الذي ساهم في نمو هذا العالم هو والد مثقف، كان الكتاب جزءا من روحه الحياتية، وكان يُعلم هذا العادة الطيبة لأبنائه أيضا. تأثير هذا الأب على حياته عميق إلى حد أنه دائما يسعى لتحقيق توقعاته.
وُلد أوميد، الابن الرابع في عائلة متوسطة، في 18 فبراير 1969 (29 بهمن 1347). قضى طفولته في طهران، وكان في سنواته الأولى في المدرسة يُظهر اهتماما ببناء الدوائر الإلكترونية وملاحظة الأشياء تحت الميكروسكوب، لكن حبه للعلوم الطبية تأخر قليلا في الازدهار. يعتقد أن هذا الاهتمام يرجع إلى عاملين:
الأول هو الحرب التي استمرت ثماني سنوات، حيث تركت رؤية المشاهد المؤلمة ودور المجتمع الطبي فيها أثرا عميقا في نفسه.
والعامل الثاني هو مواصلته الدراسة في بيئة جديدة؛ إذ درس علم الأحياء في جامعة ماساتشوستس، وحصل إضافة إلى ذلك على شهادة فرعية في الكيمياء.
في هذه المرحلة، ازداد إصراره على دراسة الطب، ليرتقي بمكانته الاجتماعية بالدراسة في جامعة بوسطن، حيث حصل على درجة الماجستير في الطب.
تركيب من علوم متعددة
أثناء دراسته للطب، انتقل فرخزاد لإكمال تخصصه في المعهد الوطني للسرطان في أمريكا.
بعد الانتهاء من دراسة الطب، بدأ فترة ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، حيث أجرى أبحاثا في مختبر هندسة الكيمياء تحت إشراف روبرت لانجر (Robert Langer).
على الرغم من عمله في مجال علم الأحياء الجزيئي، كان عليه تعلم مهارات وعلوم أخرى مثل المواد الحيوية والهندسة. ويعتقد أن هذه التحديات والتدريبات المتعددة الجوانب شكلت أساس أبحاثه المستقبلية.
في عام 2001، ركز على مشروع التوجيه والتحكم في إطلاق الجسيمات النانوية الليبوزومية؛ وهي جسيمات دقيقة جدا قادرة على توصيل الدواء بدقة إلى نقاط محددة في الجسم.
لتحقيق هدفه، استخدم بدلا من الأجسام المضادة البروتينية الشائعة وقاعدة القفل والمفتاح، جزيئات أخرى تسمى "أبتاميرات" ذات تركيب نوكلييك حمضي، والتي كانت تملك مزايا أكثر من الأجسام المضادة.
أدت جهوده في هذا المشروع إلى نشر ورقة بحثية لم تتلق أي ملاحظات سلبية من المحكمين وتم قبولها للنشر في مجلة متخصصة في دراسات السرطان.
بعد هذه المرحلة ونهاية مرحلة ما بعد الدكتوراه، بدأ تدريبا سريريا في كلية الطب بجامعة هارفارد في مستشفى بريغهام (Brigham)، وفي عام 2004 أصبح عضوا في هيئة التدريس في هارفارد.
يذكر فرخزاد أنه كان منذ البداية مولعا بالعلم، وركز أكثر على البحث العلمي وبشكل أقل على العمل السريري، حتى أصبح يكرس نفسه بالكامل للبحث.
في وقت كان تطبيق النانو في العلاج والطب لا يزال مجهولا، أسس هذا العالم المختبر الخاص بالنانومدسن والمواد الحيوية (Nanomedicine and Biomaterials)
وبعد عقد من الزمن، طوّره ليصبح مركزا للنانومدسن، حيث أصبحت النانوتكنولوجيا الحيوية أساس أعماله.
كانت الأولوية في هذا المركز تطوير منصات وتقنيات تعالج مجموعة واسعة من التحديات بدلا من علاج مرض واحد بعينه.
إلى جانب ذلك، كان المركز نشطا جدا في نشر الأبحاث وتسجيل الاختراعات.
لاحقا، التحق فرخزاد بكلية سلون للإدارة بجامعة ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT Sloan School of Management) لدراسة ماجستير إدارة الأعمال (MBA)
اتقانه لعلوم متعددة مثل الطب، علم الأحياء الجزيئي، المواد الحيوية، الكيمياء، الهندسة، والتجارة كان له تأثير كبير على مسيرته المهنية.
يرى فرخزاد أن نجاحاته تعود بالإضافة إلى أساتذته الآخرين، إلى الأستاذ روبرت لانجر (Robert Langer) وزوجته.
تعلم إلى جانب لانجر أنه يمكنه أن يكون رائد أعمال إلى جانب عمله الأكاديمي، وهاتان الصفتان لا تتعارضان بل تشجعان الأفراد على خدمة المجتمع ودعم الباحثين الشباب.
الضربة بالأرض، قفزة إلى السماء
الصمود والمرونة هما فلسفة حياة فرخزاد البارزة.
يستخدم تشبيها مفاده أن كلما ارتطم كرة السلة بالأرض بقوة أكبر، ارتفعت أكثر، وهذا درس لنا في الحياة.
في عام 2006، وبتمويل من المعهد الوطني للصحة، أسس هذا الباحث أول شركة له باسم BIND لتطبيق أبحاث ما بعد الدكتوراه الخاصة به.
بالرغم من أن أفكاره بدت غير عملية في البداية، استخدم المرونة والإصرار لتعديل تصميم الناقل النانوي وتمكن من إنتاج أول منتج لشركته.
يقول: "عندما دخلت أول جزيئات نانوية موجهة من إنتاجنا إلى جسم الإنسان، كان ذلك خبرا بارزا في وكالات الأنباء لأسابيع.
وكان أحد المشاركين في المرحلة السريرية امرأة مصابة بسرطان عنق الرحم لم تنجح العلاجات الأخرى معها، لكن بعد تجربتنا السريرية شفي سرطانها."
في المرحلة الثانية، تعرضت الشركة لانخفاض في البورصة، وتم شراء BIND من قبل شركة فايزر؛ لكن كما في التشبيه، كلما ارتطمت الكرة بالأرض بقوة أكبر، كلما ارتفعت أكثر.
من الجسيمات النانوية إلى علاج النقرس
يُعرف استخدام الجسيمات النانوية لتحفيز التحمل المناعي باسم ImmTOR
وقبل ذلك، كانت الطرق السابقة باستخدام البيبتيدات أو البروتينات المضادة للأجسام غير ناجحة في التجارب السريرية، بسبب التعقيد الكبير للجزيئات المضادة للأجسام في الأمراض المناعية الذاتية.
الأمراض المناعية الذاتية ناجمة عن تفاعلات معقدة في الجهاز المناعي ضد خلايا وأنسجة أو أعضاء الجسم الخاصة به.
في هذا المجال، قدمت تقنية النانو، تطورات جديدة قادرة على تنظيم الاستجابات المناعية.
بحيث يمكن للجسيمات النانوية تنشيط الجهاز المناعي أو قمعه.
في عام 2008، قام فرخزاد بخطوات لتحسين علاج النقرس، الذي يحتاج إلى إنزيم يسمى Uricase.
هذا الإنزيم يحفز الجهاز المناعي، لذا يجب أن يتقبل الجسم هذا الإنزيم كبروتين خاص به ليتمكن المريض من استخدامه.
هنا تظهر أهمية ImmTOR مع إنزيم Uricase
من التحديات الرئيسية كانت منع الاستجابة المناعية للجسيمات النانوية المحقونة.
لحل هذه المشكلة، تعاون فرخزاد مع لانجر وUlrich H. Von Andrian، وأسسا شركة Selecta Biosciences التي تسعى لتطوير أدوية نانوية معدلة للمناعة للعلاج والوقاية من الأمراض، وتحويل هذه التقنيات من الاكتشافات الأكاديمية إلى التجارب السريرية.
ثورة على أيدي الجسيمات النانوية
في عام 2011، نجح فرخزاد وزملاؤه في إيصال أول جسيمات نانوية موجهة ذات إطلاق محكم إلى التجارب السريرية على البشر.
في نفس العام، أسس شركته الثالثة باسم Tarveda Therapeutics
كانت هناك مشكلة أخرى: عند حقن الجسيمات النانوية في الجسم، يتشكل حولها غلاف بروتيني يؤثر على أدائها.
لكن هذا لم يكن عائقا أمام فرخزاد بل مصدرا لأفكار جديدة؛ إذ اكتشف أنه يمكن استخدام الجسيمات النانوية لأخذ عينات من البروتيوم (مجموع البروتينات الحية).
وكان هذا هو جوهر شركة Seer، التي تقدم أدوات دقيقة لتحليل البروتينات بطرق مبتكرة.
الربط بين البيانات الجينومية والبروتينية محدود جدا، مما يجعل الوصول للبروتيوم أقل من الوصول للجينوم.
جهود فرخزاد تمكّن العلماء من الوصول إلى هذه البيانات بسرعة أكبر، وبالرغم من المخاطر العالية، فإن نجاح هذه الفكرة سيحمل نتائج مبهرة.
في عام 2018، استقال فرخزاد من منصبه في هارفارد كأستاذ لتأسيس شركة Seer وتحويل هذه الفكرة إلى واقع.
اليوم، تتيح منتجات الشركة للباحثين تحليل عينات بيولوجية مثل دم الإنسان بدقة وسرعة أعلى، والوصول إلى بروتينات لم تكن معروفة سابقا.
وشكل هذا أمرا مهما للاكتشافات الجديدة وفهم أفضل للأنظمة البيولوجية، ويمكن استخدامه أيضا للكشف المبكر عن السرطان، إذ يختلف بروتيوم الشخص السليم عن المريض.
بعد ثلاث سنوات من تأسيس الشركة، تم تصنيع أول جهاز باسم Proteograph
استخدام الجسيمات النانوية في العلاج له تاريخ طويل يعود إلى ثمانينيات القرن الماضي (1980)، عندما وُضعت الأدوية في الليبوزومات أو الجسيمات النانوية الدهنية.
التركيز الحالي للمجتمع العلمي هو التحكم في معدل إطلاق الدواء وحتى توصيله بشكل موجه إلى نقطة محددة في الجسم، مستفيدين من أبحاث فرخزاد في توصيل أدوية السرطان بشكل موجه ومنظم بحيث تؤثر فقط على الخلايا السرطانية.
على منصة المجد
خلال هذه المسيرة، حصل فرخزاد على عدة جوائز؛
في 2016 نال ميدالية شرف جزيرة إليس، وفي 2014 نال جائزة البوابة الذهبية (Golden Door).
في 2012 حصل على جائزة رائد الأعمال للعام Ernst & Young New England ، وفي العام التالي نال جائزة RUSNANOPRIZE
في 2015، أُدرج ضمن قائمة أفضل مئة عالم مختار من مجلة Scientific American في مجال التكنولوجيا الحيوية.
وفي 2018 انضم إلى الأكاديمية الوطنية للمخترعين.
من 2014 حتى 2023، اختارته Thomson Reuters كأحد الباحثين الأكثر استشهادا، ووصفت مجلة Boston Globe إياه كأحد المبتكرين البارزين في ماساتشوستس.
كما صنفته مجلة Boston Business كأحد أبطال الصحة والعلاج.
شغل فرخزاد عضوية التحرير في مجلات متعددة مثل ACS Nano، Future Medicine، Precision Nanomedicine، Advanced Therapeutics، وDrug Delivery، وله أكثر من 185 مقالا وأكثر من 200 اختراع مسجل وقيد التسجيل.
التقنيات التي طورها فرخزاد وزملاؤه كانت أساسا لإنشاء عدة شركات أخرى، منها PrognomiQ التي تأسست في 2020 وتركز على تطوير منتجات للكشف المبكر والعلاج.
كما تشمل شركات أخرى مثل Placon Therapeutics المتخصصة في علاج السرطان، وBlend Therapeutics التي تطور أدوية مبتكرة.
أوميد فرخزاد، عبر دمج العلوم المختلفة، أثبت أن حدود العلم قابلة دائما للتوسع.
بتطوير تقنيات حديثة في مجال الطب النانوي، وفتح طرقا جديدة لعلاج الأمراض المعقدة.
إن جهوده، جنبا إلى جنب مع جهود الباحثين الآخرين، ساعدت في تقدم المعرفة والتقنيات التطبيقية في السنوات الأخيرة وستظل جزءا من التطورات المستقبلية في هذا المجال.
الأمل الجديد في النانو
العدو يتسلل متنكرا في أزياء متغيرة ويتوسع خفية؛ في هذا الوقت الذي لا يمكن فيه التمييز بين العدو والمواطن العادي، كيف يمكن الحفاظ على أمن البلاد؟ في هذه اللحظات الحساسة والمهمة، نحتاج إلى قوات خاصة تلقت تدريبات خاصة للتعامل مع هذه الظروف. الفرق بين القوات الخاصة والجنود العاديين يكمن في دقة الأداء، والفعالية العالية في الهجوم، وبالتالي الدفاع عن البلاد. هذه هي قصة أجسامنا، والسرطان، ودور الأدوية النانوية. الأدوية النانوية هي قوات خاصة ماهرة تقاتل بفعالية ضد الخلايا السرطانية التي هي أعداؤنا، دون أن تلحق الأذى بالمواطنين العاديين، أي الخلايا السليمة في الجسم. ومع ذلك، يحتاج كل جندي ماهر إلى قائد قوي، قائد لديه فهم صحيح للعدو وجنوده. في العلوم الطبية والعلاجية، يتولى الباحث والمحقق دور القائد الذي يختار الأدوية النانوية بناء على العوامل المختلفة التي يظهرها السرطان.
البطل المجهري
تطورت طرق العلاج عبر الزمن، لكن القلق من أجل الحفاظ على الصحة والوقاية وتحسين الأمراض لا يزال مستمرا. للمضي قدما في مجال الأدوية والعلاج، تتجه الأنظار الآن إلى علم النانو. لقد تطورت تقنية النانو في مجالات الهندسة والفيزياء والكيمياء والبيوتكنولوجيا، والآن، مع إمكانات هائلة للتوسع والتطوير في العقد القادم وما بعده، دخلت النانو مجال الطب أيضا. بالطبع، لا تزال تطبيقات النانو في هذا المجال في مراحلها الأولى، لكن العلماء الذين يدركون هذه الإمكانات، بالتعاون مع مجالات العلوم الأخرى، يخطون خطوات فعالة في الوقاية، والتشخيص، وعلاج الأمراض البشرية، وكذلك في تخفيف الألم، مما يحقق مستقبلا مشرقا. من بين هؤلاء العلماء، يُعتبر "أميد فرخزاد" واحدا من العلماء الناجحين، حيث يركز بحثه على توصيل الأدوية، والعلاج المبني على تقنية النانو، ودراسة أمراض مثل السرطان، وقد نشر في هذا المجال عدة مقالات.
من النظرية إلى التطبيق
تظهر تقنية النانو قدرات لم يستطع الطب التقليدي تحقيقها حتى اليوم، ولهذا السبب جذبت اهتمام العديد من العلماء منهم فرخزاد. تظهر الأدوية النانوية قدرة امتصاص أفضل مما يؤدي إلى تأثير أكبر للحد الأقصى، وسمية أقل. وحجمها الفريد (زيادة نسبة السطح إلى الحجم بشكل ملحوظ) يزيد من طاقة السطح ويعزز تفاعل الجزيئات. بالإضافة إلى ذلك، تزيد الخصائص الكهربائية والميكانيكية والبصرية والمغناطيسية للجسيمات النانوية المختلفة من استخداماتها. كما أن التوصيل المستهدف للأدوية، والتعرف على الأورام أو المناطق المصابة باستخدام هذه الجسيمات الصغيرة ممكنة أيضا. وقدرتها على تجاوز الحواجز البيولوجية مثل الحاجز الدموي الدماغي وتوصيل الدواء إلى الموقع المطلوب تعد من إمكانات هذه الجسيمات السحرية. مع كل هذه الخصائص الإيجابية، يجب أن ننتبه إلى أن تطوير الأدوية النانوية ليس سهلا كما قد نتصور. لبناء دواء نانوي فعال، من الضروري فهم طبيعة الأمراض الفيزيولوجية المرضية وتفاعل سطح الجسيمات النانوية مع بيئتها القريبة في السوائل الحيوية.
نهج فرخزاد متعدد التخصصات
استخدام الجسيمات النانوية في الطب والعلاج هو ثمرة تعاون تخصصات مختلفة مثل الهندسة الكيميائية، الطب الحيوي، الهندسة الميكانيكية، علوم المواد، علوم الصيدلة، الكيمياء والفيزياء، علم الأحياء، الفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية، بل وحتى الإدارة، ورصد السوق، ومهارات القيادة. بما أن "أميد فرخزاد" درس في مجالات علم الأحياء، الكيمياء، الطب، وإدارة الأعمال، وعمل في مجالات المواد الحيوية والهندسة، فقد ساعدت نظرته متعددة التخصصات في تطوير وتصنيع الأدوية النانوية. وبناء على ذلك، حاز على جائزة المصطفى(ص) عام 2023 لتصميم وتطوير وتقييم سريري لأدوية جديدة تعتمد على الجسيمات النانوية البوليمرية.
سمفونية البوليمر والنانو
تعقيد بعض الأمراض وسمية بعض الأدوية بذاتها أدت إلى زيادة الاهتمام بتطوير وتحسين أنظمة توصيل الأدوية. تعد الجسيمات النانوية البوليمرية أداة رئيسية لتحسين التوافر البيولوجي للأدوية، وتنوعها يجعلها مثالية لتلبية احتياجات كل نظام توصيل دواء بشكل خاص. استخدمت المواد البوليمرية لأكثر من 40 عاما في مجموعة واسعة من المنتجات الدوائية والتقنية الحيوية. في مقال لفرخزاد يعود لعام 2012، أشار إلى أن أجيال جديدة من الجسيمات النانوية البوليمرية تم تصميمها بحيث يتم توجيه تأثير الدواء بطريقة محددة ومتحكم بها، وأن تصميمها الدقيق مع تحسين الفارماكولوجيا الدوائية يمكن أن يؤدي إلى تحسين الأمان والفعالية. هذه الجسيمات النانوية البوليمرية لديها الإمكانية لتصبح نوعا جديدا ومتميزا للغاية من العلاجات.
الصيدلة الحديثة تركز على تحسين الأداء. الهدف الرئيسي هو التحكم في تأثير الأدوية، زيادة مدة بقاءها، وتوصيل الدواء بدقة إلى الموقع المطلوب في الجسم. كما تسعى لتجاوز المشاكل مثل الآثار الجانبية، وعدم الاستقرار، والتغيرات غير المرغوبة في الأدوية. في هذا السياق، نشر فرخزاد مقالا آخر يدرس تطوير البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي. هذه المواد أدت إلى تقدم ملحوظ في توصيل الأدوية، والهندسة النسيجية، وتطوير الأجهزة الطبية. قصر عمر العديد من العلاجات الحديثة وسمية الأدوية ذات الجزيئات الصغيرة يشكلان الدافع الأساسي لتطوير طرق توصيل دوائية بوليمرية. البوليمرات، وبفضل خصائصها الفريدة على المستويين الجزيئي وما فوق الجزيئي، مع إمكانية تصميم أنظمة متقدمة لتوصيل الدواء يمكنها تحسين خصائص الأدوية وتحسين أدائها.
في أحد مشاريعه، درس فرخزاد استخدام تركيبة نانوية من جسيمات وأبتامر لعلاج سرطان البروستات. في هذا المشروع، تم تصميم غلاف من الجسيمات النانوية لتغليف الدواء المطلوب. تم صنع هذا الغلاف من بوليمرين اثنين متوافقين حيويا وقابلين للتحلل الحيوي، معتمدين من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية للدراسات السريرية. دور هذه البوليمرات هو زيادة نصف عمر الدواء في الدم وتقليل امتصاصه في الخلايا غير المستهدفة. ثم قام الفريق البحثي بتصميم أبتامر من نوع RNA قادر على الارتباط بمستقبلات خاصة في خلايا البروستات؛ وهي مستقبلات تتواجد بكثرة وبكميات كبيرة في الخلايا السرطانية للبروستات. أظهرت النتائج أن التركيبة الحيوية بين الجسيمات النانوية والأبتامر يمكن أن تستهدف الخلايا المطلوبة بكفاءة ويتم امتصاصها من قبلها. يعتقد الفريق البحثي أنه من خلال تحسين نموذج هذه الحوامل الدوائية يمكن اتخاذ خطوات مهمة في علاج العديد من الأمراض البشرية الهامة.
من الإنجازات الأخرى لفرخزاد تصميم ناقل نانوي يستخدم في العلاج المناعي. أحد طرق العلاج المناعي هو تطوير لقاح للسرطان، حيث يتم حقن المستضد السرطاني أو رمزه الجيني في جسم الفرد لتحفيز جهاز المناعة على مواجهة الخلايا السرطانية. إلى جانب اللقاح، تضاف عادة مركبات مساعدة تسمى "أدجوانت" (Adjuvant) لتعزيز وجود المستضد ومعالجته وكذلك لجعل توصيل الدواء أكثر استهدافا، مما يقوي الاستجابة المناعية. ولكن أكبر مشكلة في استخدام الأدجوانت هي سميتها والآثار الجانبية لها. لهذا، أحد التحديات الرئيسية في تطوير اللقاحات هو نمذجة واستخدام الأدجوانت القوية في العيادات. في عام 2014، صمم فرخزاد وفريقه ناقلا نانويا يحوي المستضد والأدجوانت ويحميهما. أظهرت الدراسات أن هذا الناقل يزيد من الاستجابة المناعية اللازمة لمواجهة السرطان، ويحمي اللقاح من التحلل بواسطة الإنزيمات داخل الجسم.
من بين إنجازات هذا الباحث أيضا تصميم أدوات نانوية لتوصيل الدواء تعرف بـ"الطائرات بدون طيار القابلة للتحلل الحيوي"، التي توصل نوعا معينا من الدواء إلى الجسم وتحسن أمراض تصلب الشرايين. كما طور نوعا من الألصاق الكولاجيني المحمل بالجسيمات النانوية يستخدم لمرضى الحوادث الشديدة. هذه الألصاق يمكنها توصيل المضادات الحيوية وأدوية أخرى لتسريع شفاء العظام المكسورة والجروح بطريقة أفضل وأكثر تحكما مقارنة بالأساليب الحالية، كما تمنع العدوى والعمليات الجراحية اللاحقة.
ربما قبل التعرف على علم الأدوية النانوية، كنا نمتلك أملا أقل في علاج السرطان، لكن الآن، يتعلم الإنسان طرقا للهجوم بشكل أكثر فعالية على هذا العدو، هجمات لا تدمر الخلايا السليمة على عكس العلاج الكيميائي والإشعاعي، بل تعمل بطريقة مخصصة. تماما كما يتم تدريب القوات الخاصة التي تدخل أخطر المواقع من أجل الحفاظ على صحة الوطن والمواطنين. هؤلاء الجنود النانويون، تحت قيادة باحثين بارزين مثل أميد فرخزاد، يبشرون بأيام لن يكون فيها السرطان عدوا لا يقهر.