تهیه کپی برابر اصل از بافت‌های زنده

محبوبه عمیدی: فناوری جدیدی که به تازگی وارد آزمون‌های بالینی شده، می‌تواند به پزشکان کمک کند تا از بافت‌های گوناگون بیماران کپی‌ زنده و سه‌بعدی تهیه کنند.

به گزارش سی‌نت، این فناوری که «چاپ زیستی تجارتی» نام گرفته، توسط شرکت Organovo برای اولین‌بار بر روی سلول‌هایی از بافت چربی- مخصوصا چربی بدن- یا مغز استخوان آزمایش‌شده تا از این سلول‌های نمونه برای ساخت بافت تازه استفاده شود.

کیت مورفی، مدیر عامل اورگانووا معتقدست چند‌سالی طول می‌کشد تا این فناوری به مرحله اجرا برسد، اجازه تولید بگیرد و وارد بازار تجهیزات پزشکی بشود و اگر روزی تمامی این مراحل را پشت‌سر بگذارد هم در مقیاسی محدود و با تولید بخش‌های کوچکی از بافت‌ها یا عروق خونی شروع به کار خواهد کرد.

این فناوری با تمامی این محدودیت‌ها بسیار‌باارزش است. زمانی را در نظر بگیرید که پزشکان بتوانند رگ‌های مسدود‌شده یا آسیب‌دیده بیماران را بی‌هیچ نگرانی از نو بسازند یا بیمارانی که دچار آسیب‌دیدگی نخاع یا دیگر سلول‌های عصبی شده‌اند، شانس درمان کامل داشته باشند.

البته تهیه چاپ زیستی از یک ارگان مانند کبد یا کلیه‌ها احتمالا به زمان و فناوری پیچیده‌تری نیاز خواهد داشت.

دنیل کرافت، پزشک و استاد دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد که در زمینه کاربردهای پزشکی سلول‌های بنیادین کار می‌کند می‌گوید: «با اینکه چاپ زیستی در ابتدای راهست اما دورنمای استفاده از آن در ایجاد سلول‌های بنیادین و استفاده از آنها در پزشکی و درمان بسیار‌امیدوارکننده به نظر می‌رسد. در حال حاضر اگر بخواهید به کمک سلول‌های بنیادی و با به کارگیری یکی از روش‌های فعلی، ارگانی را بیرون از بدن فرد خلق کنید، بزرگ‌ترین چالشی که با آن مواجه خواهید شد، خون‌رسانی به سلول‌های ایجاد شده است. اما این روش می‌تواند عروق خونی را هم در کنار سلول‌ها و برای خون‌رسانی به آنها ایجاد کند».

مورفی در مورد فناوری چاپ زیستی می‌گوید: «اینجا هم مانند صفحات نمایش کامپیوتر‌ها و تلویزیون‌های ال.سی.دی مبنای کار بر پیکسل است. در حقیقت کار دستگاه با ساخت یک طرح سه‌بعدی از بافت آغاز می‌شود و سپس در هر پیکسل سلولی جایگزین می‌شود که در نمونه اولیه وجود داشته است و در نهایت ماتریسی که تعریف‌شده کامل می‌شود».

اساس کار این دستگاه که توسط شرکت استرالیایی اینوتک به سفارش اورگانووا و با مشخصات فنی ارائه‌شده توسط این شرکت ساخته شده، ترکیب و سازگاری گروه‌های متمایزی از سلول‌های تخصصی است. به عبارت دیگر جوهر مورد استفاده در این دستگاه سلول‌های تخصصی‌شده‌ای هستند که در یک دوره حدودا 24 ساعته کنار هم قرار خواهند گرفت و بافت تازه‌ای را خلق خواهند کرد.

نکته جالب توجه اینست که مطابق گزارش رسمی اورگانووا، «سلول‌های تازه فعالیت‌های حیاتی را در بیوپرینت آغاز می‌کنند و با ساخت کولاژن یا بافت هم‌بند به یکدیگر متصل می‌شوند. این سلول‌ها اگر توسط دستگاه چاپ در محل درست قرار بگیرند، دقیقا مانند انواع طبیعی عمل خواهند کرد و بر اساس برنامه ژنتیکی که سلول‌های همکار آنها در بدن از آن تبعیت می‌کنند، کار خواهند کرد».

در نهایت چاپگر سه‌بعدی ردیف‌هایی از سلول‌های منظم را بسیار‌آرام به بیرون هدایت خواهد کرد و پزشک می‌تواند با به کار‌گیری دستورالعمل‌های ساده ارائه شده از بافت تازه به خوبی استفاده کند.

در حال حاضر تلاش محققان اورگانووا بر تهیه چاپ زیستی از رگ‌های خونی و دیگر ساختارهای استوانه‌ای شکل ارتباطی سلول‌ها با دیواره‌هایی بسیار‌باریک متمرکز شده است. چرا که اولین چالش، خون‌رسانی دقیق و به موقع به سلول‌های میانی بافتی است که دارد شکل می‌گیرد، در غیر این صورت باید انتظار مرگ سریع این سلول‌ها را به علت عدم دسترسی به موقع به اکسیژن داشته باشیم.

دیگر مقاومتی وجود نخواهد داشت
دکتر مورفی می‌گوید: «یکی از مزیت‌های بزرگ استفاده از این فناوری اینست که بدن شخص اعضای پیوند‌شده را به خوبی خواهد پذیرفت چون سلول‌های تازه از سلول‌های بدن او کپی‌برداری شده‌اند و دیگر هیچ تفاوتی وجود نخواهد داشت».

با اینکه فناوری چاپ زیستی تا رسیدن به مرحله بهره‌برداری راهی طولانی در پیش دارد اما اورگانووا با صرف هزینه سنگینی این دستگاه را ساخته و به محققان مراکز پژوهشی معتبر نیز امکان استفاده از آنرا می‌دهد.

مورفی می‌گوید: «ما داریم توانایی‌های این دستگاه را کشف می‌کنیم و امیدواریم پژوهشگران بتوانند با استفاده از آن نمونه‌های زیستی دقیق‌تری را در ابعادی بزرگ‌تر خلق کنند و انواعی از رگ‌های خونی مورد نیاز توسط آنها ساخته شود. اگر نتایج نهایی موفقیت‌آمیز باشند، اوگانووا هم سریع‌تر می‌تواند این اختراع را به ثبت رسانده و به بازار تجهیزات پزشکی وارد کند».

هم‌زمان با اورگانووا محققان دیگری هم با تهیه پیش‌نمونه از بافت سربازان آسیب‌دیده در جنگ به نحوی کار مشابهی را انجام می‌دهند که در آن از چاپگر جوهر‌افشان خانگی با کمی تغییر استفاده شده است. البته در این روش بافتی تهیه نخواهد شد.

مورفی می‌گوید: «کسی از اورگانووا انتظار ندارد ظرف یک‌سال آینده امکان چاپ یک ارگان کامل را فراهم کند اما فکر می‌کنم رشد سریع فناوری سه‌بعدی در سال‌های اخیر و علاقه پزشکان به این چاپگر راه را برای رشد فناوری چاپ زیستی نیز فراهم کند و به زودی بسیاری از موانع و غیرممکن‌های امروزی از سر راه آن کنار بروند».