1398/02/16

دانشمندان با استفاده از سلول‌های انسان یک قلب کوچک سه بعدی را چاپ کرده‌اند

استف رایتر، یاسمین ساپلاکوگلو

این قلب دارای چهار دریچه و رگ‌های خونی است و می‌تپد
برای اولین بار، دانمشندان با استفاده از بافت‌های انسانی توانستند که یک قلب را به صورت سه بعدی چاپ نمایند. اگرچه این قلب بسیار کوچک‌تر از قلب انسان است و به اندازه قلب یک خرگوش می‌باشد. و هنوز راه بسیار درازی در پیش است تا عملکرد آن همانند یک قلب واقعی باشد اما در واقع می‌تواند منجر به اثبات نظریه تجربی مقاله‌ای که در آوریل 2019 در مجله دانش پیشرفته چاپ شد باشد. در این مقاله به استفاده از ارگان و بافت‌های این‌چنینی در بدن انسان اشاره شده است. برای چاپ این قلب، دانشمندان در دانشگاه از بافت چربی‌دار از بدن یک بیمار شروع کردند. سپس در آزمایشگاه این بافت را به سلول‌های تشکیل دهنده آن و سازه‌ای که سلول‌ها بر آن سوارند و ماتریکس خارج سلولی نامیده می‌شود، جدا کردند.
دانشمندان با استفاده از مهندسی ژنتیک، مولفه‌های گوناگونی را تغییر دادند.  مثلا بعضی از سلول‌ها را برای تغییر به سلول‌های ماهیچه‌ای قلب یا کاردیومیوسیت یا تبدیل آنها به سلول‌های تولیدکننده رگ‌های خونی دوباره برنامه‌نویسی کردند.
محققین پس از آن این سلول‌ها را که به عنوان bioink بودند درون پرینتری که برای چاپ یک قلب بر اساس اسکن های CT گرفته شده از بیمار و ترسیم یک قلب، برنامه‌نویسی شده بودند قرار دادند. این چاپگر حدود 3 تا 4 ساعت طول کشید تا یک قلب کوچک با رگ‌های خونی اولیه را چاپ کند. سپس محققین این قلب را نگهداری کرده و با اکسیژن و مواد مغذی تغذیه کردند. بعد از چند روز قلب خود به خود شروع به تپیدن کرد.
اما این تپیدن دقیقا شبیه به تپش قلب انسان نبود. آسف شاپیرا نویسنده این مقاله می‌گوید: ما نیاز به تپش همزمان و همگام داریم و نه تک به تک. برای اینکه قلب بتواند به درستی خون را در سراسر بدن پمپاژ کند، باید سلول‌های آن به صورت یک صدا و متحد بتپند و هنوز این قلب چاپ شده قادر به انجام آن نیست. شاپیرا می‌گوید که در حال به رشد رساندن بافت‌ها هستند.
در واقع در صورت تحقق آن، ممکن است که مشکل کمبود اعضا برای انتقال به بیمار جهت انجام عمل انتقال عضو راحت‌تر گردد و همچنین می‌تواند بعضی از خطرات این عمل را از بین ببرند؛ همانند امکان پس زدن بافت خارجی توسط سیستم بدن بیمار.
کاملیا هاچمن، مدیر آزمایشگاه‌های مطالعاتی احیا و بازسازی اعضا در مرکز قلب تگزاس، که نقشی در این تحقیق نداشته است، می‌گوید که این یافته‌های جدید بسیار خلاقانه است و با ساخت عضوی پیچیده‌تر از دیواره یک قلب، به رشد و پیشرفت در این زمینه بسیار کمک خواهد کرد. و در ادامه افزود که نتایج نشان می‌دهد که هنوز موانع زیادی پیش روست.
هاچمن می‌گوید دانشمندان برای چاپ یک قلب در سایز واقعی و عملکرد کامل، نیازمند یک عکس و اسکن با رزولوشن بسیار بالا دارند با تمامی سیستم عروقی که بتواند اکسیژن را حمل کرده و مواد مغذی را در سراسر قلب پخش نماید. اما انجام آن مستلزم صرف زمان زیادی است که در طول آن سلول‌ها نمی‌توانند زنده بمانند.
محققین تاکید کردند که این قلب کوچک تنها یک تایید نظریه است اما آن‌ها امیدوارند که در آینده بتوانند راهی برای ساخت ارگان دقیق‌تری بیابند. شاپرا می‌گوید قطعا برای ساخت یک قلب بزرگ‌تر نیازمند صرف پول و زمان بیشتر و البته تخلیه بافت بیشتری از بیمار می‌باشد.


قلب کوچکی در سایز قلب خرگوش که با استفاده از بافت انسانی به صورت سه بعدی چاپ گردیده است.

انصراف از نظر