لأول مرة تمكن العلماء من مشاهدة ألياف المادة الوراثية DNA وحركتها داخل الخلايا الحية، حيث نشرت مجلة ساينس بحثا قدم مجهرًا ضوئيا قادرًا على مشاهدة حركة الـ DNA بالكامل في الخلايا الحية بدقة النانومتر ولمدة طويلة.
ونجح الباحث المصري الدكتور هيثم شعبان وفريقه البحثي في بناء ميكروسكوب ضوئي عالي الدقة والوضوح مكنه من رؤية ال DNA داخل الخلايا البشرية، وقال الدكتور شعبان في تصريحات له إنه يتوقع أن تستخدم هذه التقنية لتشخيص الأمراض الجينيه وفي الطب الشخصي وأن هذه التكنولوجيا سوف تساعد على فهم كيف تفقد الخلايا السليمة هويتها وتتحول إلى الخلية سرطانية.
ويشغل هيثم أحمد شعبان منصب باحث في المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا في لوزان. وقبل انضمامه، كان باحثًا بعد الدكتوراه في جامعة هارفارد في الولايات المتحدة الأمريكية والمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في تولوز.
وفي 2015 حصل الدكتور شعبان على دكتوراه مزدوجة في فيزياء البصريات والضوئيات من جامعة إيكس مرسيليا في فرنسا تحت إشراف الدكتوره صوفي براسيلت، ومن المختبر الأوروبي للتحليل الطيفي غير الخطي بجامعة فلورنسا في إيطاليا تحت إشراف الدكتور فرانسيسكو بافوني كما تم تعيين شعبان باحثًا دائمًا في المركز القومي للبحوث في مصر.
وقال شعبان: "تم تطويرهذه التقنية بدمج الميكروسكوب الضوئي الفلوريسيني بإحدى طرق الذكاء الاصطناعي وباستخدام هذه التقنية تمكنوا من مشاهدة و دراسة التفاعل الديناميكي داخل الخلية السرطانية".
قبل هذا البحث، اقتصر تصوير الجينوم على الخلايا المحنطة "الميتة" التي أعاقت مراقبة الجينوم وهو يعمل. وكانت هناك عقبات فنية يجب معالجتها لدراسة ديناميات وبنية الجينوم بأكمله في الخلايا الحية وقدم هذا البحث تقنية جديدة تغلبت على العوائق التقنيه لمشاهدة الجينوم في الخلايا البشرية.
وفي 8 أكتوبر 2014، مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء إلى إيريك بيتزيغ وويليام مورنر وستيفان هيل، منأجل "تطور الميكروسكوب الفلوري فائق الدقة"، الذي يجلب "الميكروسكوب الضوئي إلى مقياس النانومتر"، وهو نفس تخصص الدكتوراه للدكتور هيثم شعبان. وهذا يوضح أهمية هذا التخصص العلمي على المجتمع وتطور العلوم المتعلقه بهذا التخصص.
قام الدكتور شعبان خلال دراسته للدكتوراه وأبحاث ما بعد الكتوراه على تطوير وبناء العديد من المجاهر الضوئية فائق الدقة والوضوح "هو المصطلح الذي يجمع العديد من التقنيات، التي تسمح بالتقاط الصور بدقة أعلى من تلك التي يفرضها حد حيود الضوء" لدراسة الهياكل البيولوجية والبروتينات والجينوم "المادة الوراثية" في الخلايا البشرية بدقة النانومتر. كما قام بنشر العديد من الأبحاث في المجلات العلمية المرموقة.
في الوقت الحالي في المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا في لوزان يعمل الدكتور هيثم شعبان كباحث مستقل بعد حصوله على تمويل لأجراء أبحاثه من الاتحاد الأوروبي على استخدام وتطوير هذه التكنولوجيا لدراسة التعبير الجيني للخلايا الجذعية الجنينية وعلاقتها بتنظيم الجينوم. السؤال الأساسي هو علم الأحياء هو كيف يمكن لخلية جنينية واحدة أن تولد كائنات معقدة مختلفة تتكون من مئات أنواع الخلاياالمختلفة، من مجموعة واحدة من العمليات المشفرة في الجينوم. في قلب هذه العمليات، هناك تغييرات في هوية الخلية، والتي تحتاج إلى تنظيم صارم لضمان ظهور الخلايا الصحيحة في الوقت المناسب أثناء التطور الجنيني.
في حين أن عددًا لا يحصى من العمليات يساهم فيتنظيم تمايز الخلايا، فإن كل هذه العوامل تتلاقى على تنظيم التعبير الجيني - المحدد النهائي لهوية الخلية. ستساعدنا هذه الدراسة على فهم كيفية تأثير التقلبات الزمنية في التعبير الجيني والتفاعل بين عوامل النسخ على قرارات مصير الخلية وكيف تقرر الخلايا هويتها.
من المتوقع أن تساعد نتائج هذا المشروع على تطوير الأجهزة الحيوية والخلايا الجذعية وهندسة الجينوم وديناميكيات ودراسات التعبير الجيني.
