قلم بيولوجى يمكنه رسم خلايا جذعية 3D
كتبت: مها طه
قام فريق من العلماء الأستراليين باختراع ”قلم بيولوجى“ يسمح للجراحين بملئ المناطق المتضررة فى الغضاريف باستخدام مزيج من الخلايا الجذعية والهيدروجيل، وهو ما تم الإعلان عنه فى مجلة ”Biofabrication“ هذا الأسبوع.
وقد استُخدمت الطابعات 3D لبناء أجزاء جسم الجهاز لكن أحيانًا الجراحين لا يعرفون ما شكل القالب المناسب للزرع حتى يكونوا داخل العلملية نفسها، وهذا هو الحال فى حالة إصلاح غضروف الركبة بشكل خاص. يعتمد القلم البيولوجي على مفهوم بسيط، وهو أخذ الخلايا الدهنية وتحويلها لخلايا جذعية ثم رسم طبقات من هذه الخلايا فى الغضاريف التالفة.
قال ”كاثل أوكونيل“، من مركز ARC للتميز فى علوم الأدوات الكهربائية، أن هناك سببين لتركيز فريق البحث على الغضاريف، أولًا لأنها أنسجة بسيطة لا تتصل بها أعصاب أو إمدادات دموية، وثانيًا لأن تلف غضروف الركبة يُعتبر مشكلة شائعة جدًا. المشكلة فى الغضاريف أنه عند حدوث تلف أو تآكل بها لا تتجدد مرة أخرى وبمرور الوقت يصبح الغضروف هشًا وينكسر.
وقال ”أوكونيل“ أنك من الممكن أن تمشى على ركبتك لسنوات فى حين أن المشكلة تتفاقم مؤدية لتآكل الغضروف، وهو ما يؤثر على عدد يصل لـ80% من الأمريكان ممن أعمارهم أكبر من 65 عامًا، وحوالي 750 ألف عملية استبدال ركبة فى العام.
معظم حالات تآكل الغضروف تم تشخيصها عند فحص المرضى باستخدام الرنين المغناطيسى عند تشخيص مشاكل أخرى فى المفاصل لكن الطريقة الوحيدة للعلاج كانت قاسية وذلك عن طريق جراحة يقوم خلالها الطبيب بالحفر أسفل العظام لاستخراج بعض الخلايا الجذعية التى تتجه لتملئ الفجوات، وهو ما يُعد صعب ومرعب ولكن ليس هناك وسيلة أخرى حتى الآن.
القلم البيولوجى يأخذ نهج ألطف بكثير حيث أنه يسمح للجراحين بنحت أنسجة معينة فى أثناء عملهم الجراحي حيث يتم وضع الخلايا الجذعية فى حبر حيوي من الهيدروجيل، مصنوع من الجيلاتين وحمض الهيالويورنيك، ويتم وضع الحبر بواسطة الأشعة فوق البنفسجية، ويتم بناء الخلايا طبقة تلو الأخرى فى مكان الجرح.
الهيدروجيل يحمي الخلايا الجذعية فى أثناء العمل بها عند بناء غضروف جديد، بمرور الوقت يذوب الهيدروجيل تاركًا الأنسجة السليمة. وجد الباحثون أن أكثر من 97% من الخلايا الجذعية البشرية تظل حية لمدة أسبوع بعد الطباعة، ولأن الخلايا المزروعة تأتى أصلًا من المريض، فلا توجد مشكلة فى عملية رفض الجسم لها، وقال ”أوكونيل“ أن القلم سيصبح قادرًا على طباعة أنسجة أخرى غير الغضاريف، مثل الجلد فى حالات الحروق.
وكانت ”كلوديا دي بيلا“ من مستشفى سانت فنسنت فى ملبورن أول طبيب جراح يختبر الجهاز، وقالت أن التعامل مع القلم البيولوجي كان مماثل للعلاج بأى أداة جراحية أخرى، أنه يملك القدرة على ملئ الفجوات بطريقة كاملة كالتي تحدث فى الجراحة التقليدية، وأضافت أن إمكانية استخدامه فى جراحات العظام وفى العديد من المجالات الجراحية الأخرى لا مثيل لها، ويعتبر القلم فى حد ذاته طابعة 3D، مصنوعة من البلاستيك الطبى والتيتانيوم، وفيما يلي فيديو يوضح القلم البيولوجى واستخدامه.
المصادر
