زرع الرئة: علماء يستخدمون الخلايا الجذعية في محاولة لزرع الرئة في أطباق المختبر

عندما تكون المستنبتات المسطّحة غير كافية

قد تغيّر نتائج البحث الجديدة من الطريقة التي يدرس بها العلماء أمراض الرئة، وتحديداً التليف الرئوي والذي لا تزال أسبابه مجهولة حتى وقتنا الحاضر. حيث كان الأطباء في السابق يزرعون المستنبتات ثنائية الأبعاد التي لا يمكن استخدامها بشكل فعّال لمحاكاة ظروف معينة، مثل جروح الرئة. فحتى الخلايا المأخوذة من مرضى التليّف الرئوي تحوّلت إلى خلايا سليمة في المستنبتات المسطّحة.

ولحلّ هذه المشكلة، قام علماء من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس بزراعة "أعضاء مصغّرة" ثلاثية الأبعاد تشبه أجزاء من رئة الإنسان بدلاً من الخلايا فقط.

واستخدم الباحثون خلايا جذعية مأخوذة من رئة حقيقية لإنسان بالغ وذلك لتغطية حبّات صغيرة هلامية مائية لزجة، والتي تنمو في النهاية وتتجمع بشكل ذاتي لتغطّي الحبات الهلامية المائية، والتي وضعت جميعها داخل تجاويف مرتبطة. وتولّد البنية الناجمة نماذج ثلاثية الأبعاد موزّعة بالتساوي وملائمة للحويصلات الهوائية الحقيقية كتلك الموجودة في رئتي الإنسان.

ويقول المؤلف الرئيسي والأستاذ المساعد في طب الأورام وأمراض الدم عند الأطفال في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، الدكتور بريجيت جومبيرتس: "بالرغم من أننا لم نقم ببناء رئة وظيفية بالكامل، إلا أننا كنا قادرين على أخذ خلايا الرئة ووضعها في الفراغ الهندسي الصحيح وتصميمها لتحاكي رئة الإنسان."

(في اليسار) أنسجة مزروعة في المختبر وتحاكي الرئة بالمقارنة مع أنسجة رئوية بشرية حقيقية (في اليمين). حقوق الصورة: مركز أبحاث الخلايا الجذعية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس

ومن الملاحظ أن إضافة بعض الجوانب الجزيئية، أدت إلى نجاح الأعضاء الرئوية المصغّرة في تطوير جروح ملائمة لتلك الموجودة في مرضى التليّف الرئوي الذي لا تزال أسبابه مجهولة حتى وقتنا الحاضر، الأمر الذي يساعد في دراسة المرض بشكل أفضل.

تقنية بسيطة لعوائق طبية معقدة

وعلى الرغم من بساطة هذه التقنية، إلا أن تطبيقاتها المحتملة يمكن أن تعالج الأمراض التي تعدّ معقدة وصعبة الدراسة بالتقنيات الحالية. وعادة ما يموت المرضى في غضون ثلاث إلى خمس سنوات من التشخيص، ولا يوجد أي علاج في الوقت الحالي.

ويمكن للباحثين بواسطة هذه التقنية زرع الأعضاء الرئوية المصغّرة المصابة حتى يتمكنوا من إجراء المزيد من الدراسة لبيولوجيا المرض. كما يمكنهم إجراء التجارب الدوائية المختلفة من أجل التوصل إلى خطة علاجية شخصية دقيقة قبل إعطاء أي شيء للمريض، مما يقلل من مخاطر التلف.

كما أنه من السهل جداً إعادة إنتاجها، حيث يقول طالب الدراسات العليا في هندسة وعلوم المواد، دان ويلكنسون: "يمكننا إعداد الآلاف من الأجزاء النسيجية القابلة لإعادة الإنتاج والتي تشبه الرئة وتحتوي على الخلايا الخاصة بالمريض."

نُشرت هذه الدراسة في مجلة الطب الانتقالي للخلايا الجذعية.