ساخت کبد طبیعی با چاپگر سه بعدی : تکنیک جدیدی که بوسیله دانشمندان مرکز تحقیقات سلولهای بنیادی و ژنوم انسانی، به میزبانی دانشگاه سائو پائولو توسعه داده شده، می‌تواند یک کبد را طی 90 روز تولید بکند. شاید بتوان در آینده این عضو مصنوعی را به عنوان جایگزینی برای پیوند اعضا مورداستفاده قرار داد.
محققان برزیلی با استفاده از گلبول‌های خونی موفق به درست کردن ارگانوئید‌های کبدی (کبدهای کوچک) شده‌اند که می‌توانند تمامی کارکردهای معمولی کبد مانند:
تولید پروتئین‌های حیاتی، ذخیره‌سازی ویتامین‌ها و ترشح صفرا را در میان سایر کارکردها، به انجام برسانند. این نوآوری موجب شده تا بتوان بافت‌های کبدی را در آزمایشگاه‌ها، تنها طی 90 روز به تولید رساند. این اقدام حتی می‌تواند که در آینده هم جایگزین پیوند اعضا شود.
این پژوهش در مرکز تحقیقات سلولهای بنیادی و ژنوم انسانی (HUG-CELL) انجام شده میباشد.
HUG-CELL که بوسیله دانشگاه سائو پائولو میزبانی میشود، یکی از مراکز تحقیقات، نوآوری و انتشار یافته‌ها بوده که بوسیله بنیاد تحقیقات سائوپائولو تأسیس شده میباشد.
این مطالعه، تکنیک‌های مهندسی زیستی مانند: برنامه‌ریزی مجدد گلبول‌ها و کشت سلولهای بنیادی پرتوان را، با چاپ سه‌بعدی زیستی ترکیب کرده میباشد. به لطف این استراتژی، این بافت‌های تولید شده نسبت به نتایج تحقیقات گروه‌های پیشین، عملکردهای کبدی طولانی‌تری را انجام می‌دهند. مایانا زاتز (Mayana Zatz)؛ مدیر HUG-CELL و آخرین نویسنده مقاله منتشر شده در مجله Biofabrication، گفت:
“هنوز میبایست چند مرحله دیگر را طی کنیم تا بتوانیم که یک عضو کامل را تولید کنیم. ولی ما در مسیری هستیم که زیاد نویدبخش میباشد. در آینده‌ای زیاد نزدیک، به جای صبر برای پیوند اعضاء، امکان دارد که بتوانیم سلولهای مریض را گرفته و آن‌ها را دوباره برنامه‌ریزی کنیم تا بدین شیوه بتوانیم، که یک کبد نو را در آزمایشگاه به تولید برسانیم.
با توجه به این که این سلولها متعلق به خود مریض هستند، یکی دیگر از مزیت‌های مهم این روش را می‌توان احتمال صفر درصدی عدم پذیرش این عضو نو، بوسیله بدن مریض دانست.” (ساخت کبد طبیعی با چاپگر سه بعدی)
نوآوری این پژوهش در جوهر زیستی نهفته میباشد که برای تولید بافت‌ها در چاپگر سه‌بعدی مورداستفاده قرار می‌گیرد. ارنستو گوالارت (Ernesto Goulart)؛ یکی از اعضای فوق دکترای مؤسسه Institute of Biosciences که تحت پیشنهاد سازمان داروسازی ایالات‌متحده قرار داشته و هم چنین پژوهشگر اصلی این تحقیق میباشد، گفت:
“به جای چاپ تکی سلولها، ما روشی را توسعه داده‌ایم که در آن میتوانیم سلولها را قبل از چاپ، در یک گروه قرار بدهیم. این توده‌های سلولی و یا همان کروی‌ها، همان چیزهایی هستند که یک بافت را تشکیل داده و باعث زیاد شدن عمر عملکردی آن می‌شوند.”
درنتیجه این اقدام، محققان از مشکلات روش‌های پیشین چاپ بافت‌ها، همچون ضعف اتصالات میان سلولی و درنتیجه ضعف عملکرد بافت‌ها، رهایی پیدا می‌کنند.
در این مطالعه، آرایش کروی در فرآیند تفکیک به وجود آمده بود؛ یعنی جایی که در آن، سلولهای پرتوان به بافت‌های کبدی تبدیل می‌شدند (سلولهای کبدی، عروقی و بنیادی). گوالارت اظهار کرد:
“ما با استفاده از سلو‌ل‌هایی که با یکدیگر ترکیب شده بودند، فرآیند تفکیک‌سازی را شروع کردیم.”
به گفته این محققان، تمامی این فرآیند، از جمع‌آوری خون مریض گرفته تا تولید بافت‌های عملکردی، حدودا 90 روز وقت می‌برد و این بازه زمانی را می‌توان به سه بخش: تفکیک‌سازی، چاپ و رشد تقسیم نمود.
در اول، گلبول‌های خونی دوباره برنامه‌ریزی می‌شوند تا مشخصه پرتوانی سلولهای بنیادی را به دست آورند؛ یعنی تبدیل به سلولهای بنیادی پرتوان تحریک‌شده (iPSCs) شوند. دانشمند ژاپنی، شینیا یاماناکا (Shinya Yamanaka) به دلیل توسعه این تکنیک، در سال 2012 برنده جایزه نوبل پزشکی شد.
مرحله بعدی، تبدیل سلولهای تفکیک‌شده به سلولهای کبدی میباشد. این کروی‌ها بعدا با جوهر زیستی (مایعی شبیه به هیدروژل) ترکیب شده و چاپ می‌شوند. این خروجی طی یک دوره 18 روزه به بلوغ می‌رسد. گوالارت بیان می‌کند که: (ساخت کبد طبیعی با چاپگر سه بعدی)
“فرآیند چاپ مستلزم قرارگیری کروی‌ها در طول سه محور میباشد. این رویه برای حجم‌دهی مواد و هم چنین تقویت متناسب بافت‌ها، ضروری میباشد. جوهر زیستی، ساختاری شبکه‌ای دارد و همین موضوع باعث شده تا محکم‌تر بوده و در نتیجه بتوان آن را دست‌کاری و یا حتی بخیه زد.”
اکثر روش‌های موجود برای چاپ بافت‌های کبد، سلولها را در داخل یک هیدروژل غوطه‌ور می‌سازند. در این روش‌ها، ریزمحیط‌ها تکثیر شده و بدین شیوه از عملکرد بافت اطمینان حاصل میشود. به‌هرحال، نتایج آزمایش‌ها نشان داده که ضعف ارتباطات سلولی و هم مشکلات عملکردی، زمانی به وقوع می‌پیوندند که تکثیر و انتشار به‌صورت سلول به سلول انجام شود. گوالارت اظهار کرد:
“این یک رویه آسیب‌زا برای سلولها میباشد. در این روش، سلولها جهت عادت به محیط و نشان دادن عملکرد خود، به وقت نیاز دارند. در این مرحله، این سلولها به دلیل پراکندگی هنوز بافت به حساب نمی‌آیند، ولی همان‌گونه که مطالعه ما نشان داد، به‌عنوان‌مثال: آن‌ها این پتانسیل را دارند که خون را از سموم پاک کرده و به تولید و ترشح آلبومین (پروتئینی که فقط بوسیله کبد تولید میشود) بپردازند.”
در این پژوهش، دانشمندان با استفاده از گلبول‌های خونی 3 داوطلب به عنوان مواد اولیه، چند کبد کوچک را توسعه دادند و بعدا معیارهای عملکردی مانند: حفظ اتصالات سلولی و تولید و ترشح پروتئین را با هم مقایسه کردند. گوالارت اظهار کرد:
“کروی‌های ما نسبت به آن‌هایی که با استفاده از روش پراکندگی تک‌سلولی تولید شده بودند، عملکرد زیاد بهتری را از خود نشان می‌دادند. همان‌طور که انتظار می‌رفت، در طول بالغ شدن این کروی‌ها، نشانگرهای عملکرد کبدی کاهشی را نشان نمی‌دادند.”
به گفته گوالارت، هرچند که این مطالعه به تولید کبدهای کوچک محدود شده بود، ولی نتایج آن را می‌توان در آینده جهت تولید اعضای کامل که متناسب پیوند اعضا هم هستند، به‌کار گرفت. وی گفت:
“ما اینکار را در مقیاسی کوچک انجام دادیم، ولی با سرمایه‌گذاری و علاقه‌نشان دادن به این رویه، می‌توان آن را بسط داد.”
——————————————————-
مطالب مرتبط:
- هوش تجاری چیست و تاثیرات آن در کسب و کار شما ؟
- چرا باید تبلیغات کنیم؟مزایای تبلیغات چیست؟
- آموزش تصویری نحوه ثبت و درج آگهی رایگان (تبلیغات رایگان)
- دانلود مستقیم اپلیکیشن سرویس دات کام
- عجیب ترین درخت کریسمس دنیا در فرودگاه لیتوانی
- راهکاری ساده برای مقاومت در برابر پرخوری
- ۱۰ قانونی طلایی برای رسیدن به موفقیت از زبان بیل گیتس !
- کفش های کلاسیک چه ویژگی هایی دارند؟
- درمان و علل ریزش ابرو
- ثبت آگهی رایگان اینترنتی – ارسال آگهی رایگان – درج آگهی رایگان
