العلماء يطورون جلدا شبيها بالجلد البشري أكثر من أي وقت مضى
تاريخ النشر: 7th, October 2023 GMT
إنجلترا – حقق فريق من العلماء تقدما كبيرا في مجال إصلاح الجروح، بتطوير جلد مطبوع بيولوجيا أقرب إلى الجلد الطبيعي من أي وقت مضى.
واكتشف العلماء طريقة لاستخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لهندسة ترقيع الجلد البشري في المختبر والتي ثبت أنها تشفي الجروح بشكل أسرع من الطعوم التقليدية.
ويتم إجراء ترقيع الجلد عندما يعاني الشخص من حروق أو تقرحات شديدة، وبعد إجراء عملية جراحية لإزالة السرطان.
وفي التجارب التي أجريت على الفئران والخنازير، وجد الباحثون أن بشرتهم كانت قادرة على تسريع التئام الجروح مع تندب أقل من المعتاد. من الممكن أن تساعد هذه التكنولوجيا يوما ما الأشخاص على الشفاء التام من الحروق الخطيرة.
والجلد أكثر تعقيدا بكثير مما نراه على السطح، حيث أنه يحتوي على ثلاث طبقات واسعة، ولكل منها تشريحها المميز. وعندما نعاني من جروح أو أمراض جلدية شديدة بما فيه الكفاية، فإن قدرتنا الطبيعية على الشفاء لا تكون في كثير من الأحيان كافية لاستعادة مظهره وعمله بالكامل. وأتاح ترقيع الجلد المؤقت والدائم (الذي ينقل الجلد السليم من مكان ما من الجسم إلى موقع الإصابة) للأشخاص البقاء على قيد الحياة من الجروح المميتة سابقا، ولكن هذا الإجراء عادة لا تتطابق تماما مع المظهر الطبيعي للجلد.
ومن الناحية المثالية، سيكون من الممكن علاج هذه الإصابات من خلال تشجيع التجديد الكامل للجلد التالف. ويعتقد العلماء في معهد ويك فورست للطب التجديدي أنهم قد يكونون قادرين على تحقيق هذا الهدف من خلال التحول إلى تكنولوجيا الطباعة الحيوية، والتي تستخدم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء هياكل أكثر طبيعية تشبه الأنسجة.
وفي البحث الجديد الذي نُشر يوم الأربعاء في مجلة Science Translational Medicine، شرح الفريق بالتفصيل كيفية تطوير الجلد الفريدة المطبوع بيولوجيا.
وتستخدم الطباعة الحيوية مزيجا من الخلايا الحية والمواد المغذية والمواد البيولوجية الأخرى لتكرار الأنسجة. وفي هذه الحالة، طور علماء معهد ويك فورست جلدا في المختبر يحاكي التركيب البيولوجي للبشرة البشرية باستخدام ستة أنواع من خلايا الجلد البشرية: الخلايا الكيراتينية الجلدية، والخلايا الصباغية، والخلايا الليفية الجلدية، والخلايا الحليمية الجلدية الجريبية، والخلايا البطانية للأوعية الدموية الدقيقة عن طريق الجلد، والخلايا الشحمية.
وتم وضع الخلايا في قوارير من نوع معين من الحبر المستخدم لطباعة المواد البيولوجية مثل أنسجة الأعضاء.
وتم بعد ذلك استخدام هذا الحبر (الهلاميات المائية المتخصصة التي تعمل بمثابة حبر حيوي)، مع جميع الأنواع الستة الرئيسية من خلايا الجلد، لإنشاء رقعة من الجلد يبلغ طولها ثلاثة × ثلاثة سنتيمترات تتكون من الطبقات الثلاث التي تشكل جلد الإنسان السليم: البشرة، والأدمة، الطبقة الدهنية (وتسمى أيضا الطبقة تحت الجلد).
ويبدو أن المزيج الناتج يشبه جلد الإنسان بسُمك كامل، مكتملا بطبقات الجلد الثلاث، وهي سابقة واضحة مانت مستحيلة حتى الآن، وفقا للعلماء.
وقال الفريق إن أحد أوجه القصور في الجهود السابقة لتطوير الجلد المطبوع بيولوجيًا هو أنها تحتوي على نوعين فقط من الخلايا.
ثم اختبر العلماء الجلد على الفئران والخنازير المصابة. ومن خلال هذه التجارب على الحيوانات، نجح الجلد المطبوع بيولوجيا في تحفيز النمو السريع لأوعية دموية جديدة وأنسجة ذات مظهر أكثر صحة مما يُرى عادة مع الترقيع، ما أدى في النهاية إلى تحسين التئام الجروح وتقليل الندبات.
وقال أنتوني أتالا، المؤلف الرئيسي المشارك ومدير معهد ويك فورست للطب التجديدي، في بيان من الجامعة: “يعد الشفاء الشامل للبشرة تحديا سريريا كبيرا، يؤثر على ملايين الأفراد في جميع أنحاء العالم، مع خيارات محدودة. وتُظهر هذه النتائج أن إنشاء جلد بشري كامل السمك مُعدل بالهندسة الحيوية أمر ممكن، ويعزز الشفاء بشكل أسرع ونتائج أكثر طبيعية”.
المصدر: ديلي ميل
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
ثورة في علاج السرطان.. تقنية صينية لإنتاج ملايين الخلايا القاتلة للأورام بتكلفة منخفضة
أكد الباحثون أن الطريقة الجديدة زادت من كفاءة إنتاج الخلايا العلاجية. اعلان
أعلن فريق بحثي من الأكاديمية الصينية للعلوم عن تطوير طريقة جديدة وفعالة لهندسة الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) لأغراض العلاج المناعي للسرطان، ما يمهّد الطريق لإنتاجها بكميات كبيرة وبتكلفة أقل. تلعب هذه الخلايا دورًا محوريًا في الدفاع المناعي المبكر ضد الفيروسات والخلايا السرطانية، مما يجعلها من الأدوات الواعدة في مجال العلاج المناعي للأورام.
يُستخدم العلاج بتقنية CAR-NK من خلال تعديل الخلايا القاتلة الطبيعية بإضافة مستقبل اصطناعي مصمم مخبريًا (CAR) يسمح لها بالتعرف على مستضد محدد في الخلايا السرطانية ومهاجمتها بدقة.
تجاوز التحديات التقليدية في إنتاج CAR-NKتعتمد الطرق التقليدية لإنتاج هذه الخلايا على استخلاص خلايا NK ناضجة من أنسجة بشرية، مثل الدم المحيطي أو دم الحبل السري، ما يطرح تحديات متعددة تشمل تباين جودة العينات، وانخفاض كفاءة الهندسة الجينية، وارتفاع التكاليف، إضافة إلى طول المدة المطلوبة للمعالجة.
أما الفريق البحثي بقيادة البروفيسور وانغ جين يونغ من معهد علم الحيوان في الأكاديمية الصينية للعلوم، فقد طور طريقة جديدة لإنتاج خلايا NK المحفزة (iNK) وخلايا CAR-iNK انطلاقًا من الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم CD34+ المأخوذة من دم الحبل السري.
Related أمل جديد في معركة السرطان.. تقنية CAR T تتوسع إلى أورام البروستاتا والثدي والرئةباحثون يوقفون بروتينًا مسؤولًا عن إبقاء السرطانات العدوانية على قيد الحياةحقائق جديدة عن السمنة والسرطان.. هل يحدد توزيع الدهون فرص الوقاية؟ ثلاث مراحل لإنتاج خلايا iNK بكفاءة عاليةأظهرت الدراسة، المنشورة في مجلة Nature Biomedical Engineering، أن التحديات السابقة - مثل ضعف كفاءة التحفيز وعدم نضج الخلايا الناتجة - يمكن تجاوزها عبر نقل الهندسة الجينية إلى مرحلة مبكرة من تطور الخلايا الجذعية CD34+. وتم ذلك من خلال الجمع بين إدخال الجين (CAR)، وتوسيع الخلايا الجذعية بكفاءة، وتوجيهها إلى سلالة خلايا NK.
المرحلة الأولى: تم توسيع خلايا CD34+ أو خلايا CD19 CAR-HSPCs باستخدام خلايا داعمة AFT024 مُعرّضة للإشعاع، مما أدى إلى تضاعفها بمعدل يتراوح بين 800 و1000 مرة خلال 14 يومًا.
المرحلة الثانية: تمت زراعة الخلايا المتوسعة مع خلايا OP9 لتشكيل تجمعات عضوية دموية صناعية تُحفّز توجّه الخلايا إلى سلالة NK.
المرحلة الثالثة: خضعت الخلايا الملتزمة بسلالة NK إلى مرحلة نضج وتكاثر، ما أنتج خلايا iNK أو CAR-iNK عالية النقاء تعبّر عن مستقبل CD16.
إنتاجية مرتفعة بتكلفة منخفضةأظهرت النتائج أن خلية واحدة من نوع CD34+ يمكن أن تُنتج نحو 14 مليون خلية iNK أو 7.6 مليون خلية CAR-iNK. ووفقًا للفريق البحثي، فإن خُمس وحدة قياسية من دم الحبل السري يكفي نظريًا لتوليد عدد من الجرعات العلاجية يكفي لآلاف المرضى.
كما سجلت الطريقة انخفاضًا كبيرًا في كمية النواقل الفيروسية المطلوبة لعملية الهندسة الجينية، إذ استخدم الفريق ما بين 1/140,000 من الجرعة المعتادة في اليوم 42 من الزراعة و1/600,000 في اليوم 49، مقارنة بالطرق التقليدية التي تعتمد على خلايا NK ناضجة.
فعالية علاجية مثبتة في التجارب قبل السريريةأظهرت اختبارات الوظيفة أن خلايا iNK وCAR-iNK تمتلك نشاطًا قويًا في القضاء على الأورام. ففي نماذج الفئران المزروعة بخلايا سرطانية بشرية من نوع B-ALL، نجحت خلايا CD19 CAR-iNK في كبح نمو الورم وإطالة عمر الحيوانات.
وأكد الباحثون أن الطريقة الجديدة زادت من كفاءة إنتاج الخلايا العلاجية وخفّضت التكلفة بشكل كبير، ما قد يمهّد الطريق أمام توسيع استخدام هذه التكنولوجيا في العلاجات المناعية المستقبلية للأورام.
انتقل إلى اختصارات الوصول شارك هذا المقال محادثة