قال باحثون يوم الأحد إن العلماء اكتشفوا طريقة أخرى لصنع كلية – على الأقل بالنسبة للفئران – تقوم بكل ما يفعله الإنسان الطبيعي ، في خطوة نحو إنقاذ آلاف الأرواح وجعل التبرع بالأعضاء عفا عليه الزمن. صعد سباق الخيل في المجال المزدهر للطب التجديدي ، والذي يهدف إلى إنتاج أعضاء بديلة وأجزاء أخرى من الجسم. تتنافس العديد من المعامل على تطوير الطريقة الأكثر كفاءة لإنتاج الأعضاء الأكثر فاعلية من خلال تقنيات مستقبلية مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تم تنفيذها بالفعل أسفرت عن كلية مصنوعة معمليًا تعمل في قوارض المختبر ، أو من خلال “مفاعل حيوي” ينقل الخلايا ببطء إلى سقالة بدائية للكلية ، كما في الدراسة الأخيرة.
الهدف من كلا النهجين هو مساعدة الأشخاص الذين يعانون من الفشل الكلوي. في الولايات المتحدة ، يوجد 100000 شخص مصابين بمرض كلوي في مراحله الأخيرة على قوائم الانتظار للحصول على كلية متبرع ، ولكن يموت كل عام من 5000 إلى 10000 شخص قبل أن يصلوا إلى قمة قائمة الزرع.
حتى 18000 مريض في الولايات المتحدة كل عام يخضعون لعملية زرع كلى لم يخرجوا من الغابة. في حوالي 40 في المائة من العضو يفشل في غضون 10 سنوات ، وغالبًا ما يكون مميتًا.
قال الدكتور هارالد أوت ، من مركز الطب التجديدي في ولاية ماساتشوستس العامة ، إنه إذا كان ما نجح في الفئران “يمكن توسيعه إلى ترقيع بحجم الإنسان” ، فإن المرضى الذين ينتظرون كلى متبرع “يمكنهم نظريًا تلقي أعضاء جديدة مستمدة من خلاياهم الخاصة”. مستشفى في بوسطن. قاد البحث الذي نُشر يوم الأحد في النسخة الإلكترونية من Nature Medicine.
هذا من شأنه أن يقلل من خطر الرفض ويوفر المزيد من الأعضاء.
استخدمت مجموعة أوت كلية فعلية كمواد خام لها ، لكن المعامل المتنافسة تستخدم طابعات ثلاثية الأبعاد لإنشاء مادة البداية ، أو السقالة أو إطار عمل العضو.
قال الدكتور أنتوني أتالا ، مدير معهد الطب التجديدي في كلية ويك فورست للطب في نورث كارولينا والرائد في هذه التكنولوجيا: “باستخدام طابعة بيولوجية ثلاثية الأبعاد ، لن تحتاج إلى أعضاء مانحة”.
“تتيح لك الطابعة أيضًا أن تكون دقيقًا للغاية في المكان الذي تنتقل إليه الخلايا” وفي السقالة. لكنه أشاد بعمل مستشفى ماساتشوستس العام ووصفه بأنه “دراسة أخرى تؤكد أن هذه التقنيات ممكنة.”
“الهندسة الحيوية”
بدأ أوت وفريقه بالكلى من 68 جرذًا واستخدموا المنظفات لإزالة الخلايا الفعلية. ترك ذلك وراءه “سقالة كلوية” ، وهي إطار ثلاثي الأبعاد مصنوع من بروتين الكولاجين الليفي ، مع استكمال جميع السباكة الوظيفية للكلية ، من المرشح إلى الحالب.
ثم زرع العلماء تلك السقالة بخلايا كلوية مأخوذة من فئران حديثي الولادة وخلايا مبطنة للأوعية الدموية من متبرعين بشريين. للتأكد من وصول كل نوع من الخلايا إلى المكان الصحيح ، قاموا بغرز الخلايا الوعائية عبر شريان الكلى – جزء من السقالة – وخلايا الكلى عبر الحالب.
بعد ثلاثة إلى خمسة أيام ، حصل العلماء على كليتيهم “المهندسة بيولوجيًا”.
عندما توضع الأعضاء في جهاز يشبه غسيل الكلى يمرر الدم من خلالها ، يقومون بتصفية الفضلات وإنتاج البول.
لكن الاختبار الحقيقي جاء عندما زرع العلماء الكلى في فئران أزيلت منها كلية واحدة. أفاد أوت وزملاؤه أنه على الرغم من أنها ليست فعالة مثل الكلى الحقيقية ، إلا أن تلك المصنوعة في المختبر كانت تعمل بشكل جيد.
قال أوت إنه يعتقد أن استخدام أنواع مختلفة من الخلايا لبناء كلية على السقالة يمكن أن يعمل بشكل أفضل ، لأن عدم نضج الخلايا الكلوية التي استخدموها قد يحول دون أداء عملية الزرع المختبري مثل الطبيعة.
إذا كانت التكنولوجيا جاهزة على الإطلاق لتصنيع الكلى للأشخاص ، فستأتي الخلايا من المتلقي المقصود ، مما يقلل من خطر رفض العضو ويقلل من الحاجة إلى قمع المناعة مدى الحياة لمنع ذلك.
على الرغم من أن هذه التقنية تتطلب الكلى البشرية لتوفير السقالة ، إلا أنه لا يجب أن تكون الأعضاء في حالة عمل جيدة مثل تلك التي يتم زرعها.
قال أتالا: “يمنحك هذا إمكانية الاستفادة من الكلى المعروضة للزراعة التي كان من الممكن التخلص منها بخلاف ذلك” ، ربما بسبب الإصابة بعدوى فيروسية أو مرض آخر.
ومع ذلك ، فإن أتالا نفسه يمضي قدمًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد. لقد استخدم هو وزملاؤه هذه التقنية ليس فقط لإنتاج الكلى ، ولكن أيضًا في الكبد المصغر ، والذي تم زرعه في قوارض المختبر ، وجعل اليوريا والأدوية مثل الأدوية الطبيعية.
إنهم يحاولون الآن القيام بعمل أكثر صعوبة يتمثل في صنع كلى أكبر حجمًا بحجم الخنزير ، كنقطة انطلاق لكلى الإنسان.
