عاجل

البث المباشر

أنسجة قلب بشرية تنمو على أوراق السبانخ!

المصدر: العربية.نت

يواجه #الباحثون تحدياً أساسياً في سعيهم إلى توسيع نطاق تجديد #الأنسجة_البشرية من عينات المختبر الصغيرة إلى أنسجة كاملة الحجم وعظام بل حتى أعضاء كاملة لزرعها للمرضى لعلاجهم من الأمراض أو الإصابات المؤلمة. يتمثل هذا التحدي في كيفية إنشاء #نظام_الأوعية الدموية، الذي يوصل الدم إلى أعماق الأنسجة النامية، بحسب موقع "ديلي ساينس" الأميركي.

إن تقنيات الهندسة الحيوية الحالية، بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد، لا يمكن لها تخليق الشبكة المتفرعة من الأوعية الدموية وصولاً إلى نطاق الشعيرات التي تكون مطلوبة لتوزيع #الأكسجين والمغذيات والجزيئات الأساسية اللازمة للنمو السليم للأنسجة.

ولحل هذه المشكلة، فإن #فريق_بحث متعدد التخصصات من #معهد_ورسستر_بوليتكنيك، وجامعة ويسكونسن-ماديسون، وجامعة ستيت أركنساس-جونسبورو تحولوا بنجاح إلى النباتات.

وأعلنوا عن النتائج الأولية التي توصلوا إليها في ورقة بعنوان: "عبور الممالك: في استخدام النباتات ذات الخلايا الخارجية كـ"سقالات" لهندسة الأنسجة ثلاثية الأبعاد القائمة على كربوهيدرات"، والتي نشرت على الإنترنت قبل إصدار مايو 2017 من مجلة "بيوماتريالز" (المواد الحيوية).

تشابه مدهش

ذكر الباحثون أن "النباتات والحيوانات تستغل أساليب مختلفة جوهرياً لنقل السوائل والمواد الكيمياوية والجزيئات الكبيرة، ولكن هناك أوجه تشابه مدهشة في هياكل شبكات الأوعية الدموية".

وأضافوا: "إن تطوير النباتات ذات الخلايا الخارجية لاستخدامها كسقالات يفتح إمكانات لفرع جديد من العلوم التي تبحث في التقليد بين النبات والحيوان".

في سلسلة من #التجارب، زرع الفريق البحثي خلايا قلب بشري نابض على أوراق السبانخ التي تم تجريدها من الخلايا النباتية، فدفقت أوراق السبانخ سوائل وميكروبات مماثلة في الحجم لخلايا #الدم البشرية من خلال الأوعية في #أوراق_السبانخ، وأنها بذرت أوردة السبانخ بالخلايا البشرية التي تبطن الأوعية الدموية. والمقصود بهذه الدراسات "لإثبات المفاهيم"، هو فتح الباب لاستخدام أوراق السبانخ المتعددة الخلايا لتنمو عليها طبقات صحية من #عضلة_القلب لعلاج مرضى النوبات القلبية.

هندسة الأنسجة

يمكن للنباتات ذات الخلايا الخارجية أن توفر إطارا لمجموعة واسعة من تقنيات هندسة الأنسجة. ويقول غلين غوديت، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في معهد ورسستر بوليتكنيك، والمؤلف المناظر للورقة البحثية: "لدينا الكثير من العمل الذي نقوم به، ولكن هذا أمر واعد جداً".

وأضاف: "إن تكييف النباتات الوفيرة التي كان المزارعون يزرعونها لآلاف السنين لاستخدامها في هندسة الأنسجة يمكن أن يحل مجموعة من المشاكل التي تحد من إحراز تقدم في هذا المجال".

بالإضافة إلى غوديت، فإن فريق بحث معهد ورسيستر بوليتيكنيك يشمل دكتور تانيا دومينكو، الأستاذ في علم الحيوان، أستاذة مشاركة في علم الأحياء والتكنولوجيا الحيوية، التي تدرس الآليات الجزيئية لتنمية الخلايا البشرية، ودكتور باميلا ويذرس،
أستاذ في الأحياء والتكنولوجيا الحيوية، فضلا عن أنها عالمة أحياء النباتية، ودكتور مارشا رول، أستاذة مشاركة في #الهندسة_الطبية الحيوية، ويركز هذا الفريق على هندسة الأنسجة الأوعية الدموية. كما يشمل الفريق أيضاً خبراء الخلايا الجذعية البشرية وعلماء الأحياء النباتية في ويسكونسن وأركنساس. وقال جوديت: "يتطرق هذا المشروع إلى أهمية البحوث المتعددة التخصصات". "وعندما يكون لديك أشخاص من مختلف الخبرات فإنك تتناول المشكلة من وجهات نظر مختلفة، الأمر الذي يتيح لك حلولا جديدة".

محلول منظفات

المؤلف الأول للورقة هو جوشوا جيرسلاك، وهو طالب دراسات عليا في #مختبر-غوديت، الذي ساعد في تصميم وإجراء التجارب، وهو الذي طور عملية فعالة لإزالة الخلايا النباتية من أوراق السبانخ عن طريق دفق محلول منظفات من خلال عروق الأوراق. يقول جيرسلاك: "لقد قمت بعمل خلايا خارجية على قلوب البشر من قبل وعندما نظرت إلى أوراق السبانخ، ذكرني الجذع بصمام الأورطي، ولم نكن متأكدين أن ذلك قد ينجح، ولكن تبين أن ذلك من السهل جدا وقابل للتكرار، وأنها تنجح في العديد من النباتات الأخرى."، إذ إنه عندما يتم إزالة الخلايا النباتية فإن ما يتبقى هو إطار مصنوع في المقام الأول من #السيليلوز، وهي مادة طبيعية ليست ضارة للجسم البشري. يقول المؤلفون: "إن السيليلوز قابل للاستخدام حيوياً، وقد استخدم في مجموعة واسعة من تطبيقات الطب التجديدي، مثل هندسة أنسجة الغضروف وهندسة أنسجة العظام والتئام الجروح.

وعلاوة على أوراق السبانخ، قام الفريق بإزالة الخلايا بنجاح من البقدونس والشيح الحلو والجذور الشعرية للفول السوداني. ويتوقع الباحثون أن تلك التقنية سوف تنجح مع العديد من الأنواع النباتية التي يمكن تكييفها لدراسات تجديد الأنسجة المتخصصة." وأضافوا: "لكن قد تكون أوراق السبانخ أكثر ملاءمة لأنسجة الأوعية الدموية الدقيقة، مثل أنسجة القلب".

إعلانات