داربستهای آسلولار، با استفاده از ماتریس طبیعی اندامها، بدن را برای بازسازی کامل بافتهای ازدسترفته فریب میدهند و آینده پزشکی را متحول میکنند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در سالهای اخیر، یکی از هیجانانگیزترین پیشرفتهای پزشکی دنیا، استفاده از «داربستهای آسلولار» یا «ماتریس خارجسلولی بدون سلول» برای بازسازی اندامهای آسیبدیده یا از دست رفته بوده است. این فناوری که ابتدا فقط در آزمایشگاهها دیده میشد، امروز به مرحله آزمایشهای بالینی و حتی کاربرد واقعی در بیماران رسیده است. دانشمندان با شستن سلولها از بافتهای طبیعی بدن انسان یا حیوان، ساختاری سهبعدی و کاملاً طبیعی به جا میگذارند که بدن آن را به عنوان «خود» شناسایی میکند، التهاب شدید ایجاد نمیکند و سلولهای جدید را به رشد و ترمیم دعوت میکند.
داربست آسلولار چیست و چرا معجزه میکند؟
هر بافت بدن ما از دو بخش اصلی تشکیل شده است: سلولها و شبکهای اطراف آنها که به آن «ماتریس خارجسلولی» میگویند. این شبکه مثل داربست ساختمان عمل میکند؛ هم استحکام میدهد، هم راهنما است که سلولها کجا بنشینند، چطور رشد کنند و چه کار کنند. وقتی بیماری، تصادف یا پیری باعث از بین رفتن یک اندام یا بافت میشود، بدن معمولاً نمیتواند آن را کامل بازسازی کند.
دانشمندان کشف کردند اگر تمام سلولها را از یک بافت طبیعی (مثلاً قلب، کلیه، پوست، لوزالمعده، استخوان فک یا حتی رگ خونی) بیرون بکشند و فقط همان شبکه طبیعی را نگه دارند، یک داربست بینظیر به دست میآید. این داربست:
- کاملاً طبیعی است و بدن آن را پس نمیزند
- حاوی هزاران سیگنال شیمیایی مخفی است که به سلولهای جدید میگوید «بیایید اینجا بنشینید و استخوان، غضروف یا عروق بسازید»
- ساختار سهبعدی واقعی دارد، نه مثل پلاستیکهای مصنوعی که فقط یک توده ساده هستند
از سال ۱۹۹۴ تا امروز بیش از ۵۵۰۰ مقاله علمی فقط درباره همین موضوع منتشر شده و سرعت رشد تحقیقات در ۱۰ سال اخیر فوقالعاده بالا رفته است.
پروژههای موفق و واقعی که امروز جان انسانها را نجات میدهند
۱. بازسازی پوست کامل برای بیماران سوختگی شدید در چندین کشور اروپایی و آمریکا، پوست خوک یا انسان مرده را بدون سلول میکنند، روی زخمهای عمیق بیماران سوختگی میگذارند و بدن بیمار خودش شروع به ساخت پوست جدید میکند. این روش دیگر نیاز به پیوند پوست از جای دیگر بدن بیمار ندارد و جای زخم خیلی کمتر میماند.
۲. قلب کامل بدون سلول که دوباره زنده شد در سالهای ۲۰۰۸ تا امروز، دانشمندان قلب کامل موش، خوک و حتی انسان را بدون سلول کردند، بعد سلولهای بنیادی را داخل آن تزریق کردند و قلب دوباره شروع به تپیدن کرد! البته هنوز در انسان استفاده نشده، اما آزمایشهای بزرگ روی خوک موفقیتآمیز بوده و قلب جدید ماهها کار کرده است.
۳. بازسازی استخوان فک و دندان در پرتغال و چند کشور دیگر، محققان ماتریس بدون سلول را از سلولهای لیگامان دور دندان انسان گرفتند، با نانوالیاف مصنوعی مخلوط کردند و داربستی ساختند که وقتی روی استخوان فک آسیبدیده گذاشته میشود، سلولهای بیمار به سرعت استخوان جدید میسازند. این کار مخصوصاً برای کسانی که به خاطر سرطان یا عفودن شدید دندان و فک خود را از دست دادهاند، بسیار امیدوارکننده است.
۴. لوزالمعده مهندسیشده برای بیماران دیابتی نوع یک در روسیه، دانشمندان تکههای لوزالمعده انسان را بدون سلول کردند، جزایر لانگرهانس (سلولهای تولیدکننده انسولین) موش را داخل آن گذاشتند و به موشهای دیابتی تزریق کردند. نتیجه شگفتانگیز بود: قند خون موشها تا ۷۱ درصد بیشتر از گروه کنترل کاهش یافت و تا چند ماه پایدار ماند. این یعنی در آینده شاید دیگر نیازی به پیوند کامل لوزالمعده یا تزریق روزانه انسولین نباشد.
۵. بازسازی مثانه، حالب و حتی بخشی از ریه در آمریکا و اروپا، مثانه کامل بدون سلول از خوک ساخته شده و در بیماران با مشکلات مادرزادی یا سرطانی کار گذاشته شده و مثانه جدید کاملاً کار میکند. همین کار برای حالب (لوله حالب) و بخشی از نای و برونش هم با موفقیت انجام شده است.
چرا این روش از همه روشهای قبلی بهتر است؟
- پیوند عضو معمولی همیشه با کمبود عضو و خطر پس زدن همراه است؛ اما داربست آسلولار را میتوان از خوک یا انسان مرده به تعداد زیاد تهیه کرد.
- داروهای سرکوبکننده ایمنی خیلی کمتر نیاز است یا حتی گاهی اصلاً لازم نیست.
- داربست دقیقاً شکل و ساختار اندام واقعی را دارد؛ بنابراین نتیجه نهایی طبیعیتر و عملکرد بهتری دارد.
برنامههای بزرگ آینده که در ۵ تا ۱۵ سال آینده خواهیم دید
۱. کلیه کامل قابل پیوند در حال حاضر کلیه خوک بدون سلول ساخته شده و در میمونها تا چند ماه کار کرده است. هدف نهایی این است که تا سال ۲۰۳۵ کلیه خوک را بدون سلول کنند، سلولهای بنیادی خود بیمار را داخل آن بکارند و یک کلیه کاملاً شخصیسازیشده بسازند که هیچوقت پس زده نشود.
۲. قلب قابل پیوند چند آزمایشگاه بزرگ دنیا (از جمله در آمریکا و آلمان) در حال ساخت قلب کامل خوک بدون سلول هستند. پیشبینی میشود تا ۱۰–۱۵ سال دیگر اولین پیوند قلب مهندسیشده در انسان انجام شود.
۳. لوزالمعده مهندسیشده برای پایان دیابت نوع یک چند پروژه بزرگ بینالمللی در حال ترکیب داربست آسلولار لوزالمعده با جزایر لانگرهانس تولیدشده از سلولهای بنیادی بیمار هستند. هدف این است که دیگر هیچ کودک یا جوانی مجبور به تزریق روزانه انسولین نباشد.
۴. استخوان فک، صورت و جمجمه چاپ سهبعدی شده با ماتریس طبیعی ترکیب داربست آسلولار با چاپ زیستی سهبعدی باعث میشود بتوان استخوان صورت افرادی که در تصادف یا جنگ آسیب دیدهاند را دقیقاً مثل قبل بازسازی کرد.
۵. کبد کوچک کمکی زیر پوست دانشمندان در حال ساخت تکههای کوچک کبد بدون سلول هستند که زیر پوست شکم کاشته میشود و مثل یک کبد کمکی کار میکند تا وقتی کبد اصلی ترمیم شود.
۶. رگهای خونی و دریچه قلب کاملاً طبیعی امروزه رگهای خونی و دریچه قلب بدون سلول از خوک در هزاران بیمار با موفقیت استفاده شده است. نسل بعدی این محصولات کاملاً بدون هیچ ماده شیمیایی اضافی و با طول عمر بسیار بالا خواهد بود.
چالشهای پیش رو و چطور حل میشوند؟
هنوز چند مشکل وجود دارد:
- کاملاً حذف دیانای برای جلوگیری از واکنش ایمنی
- حفظ عروق خونی داخل داربست تا اندام جدید سریع خونرسانی شود
- تولید در مقیاس بزرگ و ارزان
اما خبر خوب این است که هر سال روشهای شستشوی بهتر، مواد نگهدارنده جدید و تکنیکهای چاپ زیستی پیشرفتهتر این مشکلات را کمتر میکند. در حال حاضر بیش از ۳۰ شرکت بزرگ دنیا فقط روی تجاریسازی این فناوری کار میکنند.
حرف آخر: ما در آستانه یک انقلاب پزشکی هستیم
تصور کنید روزی برسد که دیگر کسی به خاطر نداشتن عضو پیوندی جان خود را از دست ندهد، دیابتیها انسولین تزریق نکنند، بیماران سرطانی فک و صورت خود را از دست ندهند، و کودکان با نقص مادرزادی قلب یا کلیه با یک عمل ساده و یک اندام کاملاً طبیعی درمان شوند. داربستهای آسلولار این رویا را به واقعیت تبدیل کردهاند. امروز در آزمایشگاهها و اتاقهای عمل دنیا، این فناوری جان انسانها را نجات میدهد و در ۱۰ سال آینده، بخش بزرگی از عملهای جراحی سنگین جای خود را به «بازسازی طبیعی» خواهد داد.
پایان مطلب./