ساخت مری در آزمایشگاه ممکن شد!

دانشمندان با استفاده از فناوری سلول‌های بنیادی موفق شده‌اند مری‌های زیست‌مهندسی‌شده‌ای تولید کنند که پس از پیوند در بدن خوک‌ها عملکرد طبیعی پیدا کرده و توانایی بلع و خوردن را به این حیوانات بازگردانده است. پژوهشگران می‌گویند این دستاورد می‌تواند در آینده برای درمان کودکانی که با نقص‌های مادرزادی در مری متولد می‌شوند یا برای بیمارانی که به‌دلیل سرطان دچار آسیب در این اندام شده‌اند به کار گرفته شود.

به گزارش نیچر، در این پژوهش ساختار‌هایی از مری در شرایط آزمایشگاهی پرورش داده شده‌اند که قابلیت جایگزینی بخش‌های آسیب‌دیده این لوله عضلانی متصل‌کننده گلو به معده را دارند. چنین فناوری‌ای می‌تواند گزینه‌ای نوین برای درمان بیماری‌هایی باشد که عملکرد طبیعی مری را مختل می‌کنند.

پائولو د کوپی، جراح اطفال و پژوهشگر دانشگاه کالج لندن می‌گوید گروه او در حال بررسی روش‌هایی کم‌تهاجمی برای درمان کودکانی است که با نقص مادرزادی موسوم به آترزی مری با فاصله طولانی متولد می‌شوند؛ وضعیتی که در آن بخش‌های بالایی و پایینی مری به یکدیگر متصل نیستند. در درمان‌های فعلی جراحان معمولا معده کودک را تا نزدیکی گردن بالا می‌آورند و آن را به پشت گلو متصل می‌کنند، یا بخشی از روده بزرگ را برای پر کردن فاصله میان دو بخش مری پیوند می‌زنند؛ روش‌هایی که می‌توانند با عوارض قابل توجهی همراه باشند.

گروه د کوپی پیش‌تر نیز در مطالعات آزمایشگاهی توانسته بود سلول‌های موش را روی ساختار مری موش صحرایی رشد دهد و آن را در بدن موش‌ها پیوند بزند. همچنین در آزمایشی دیگر داربست زیستی ساخته‌شده از مری خوک به خرگوش‌ها پیوند زده شده بود. اما تازه‌ترین پژوهش این تیم که نتایج آن در نشریه Nature Biotechnology منتشر شده یک گام مهم‌تر به شمار می‌رود؛ زیرا در آن بخش‌هایی از مری که در آزمایشگاه رشد داده شده بودند، به بدن خوک‌ها پیوند زده شد. خوک‌ها به‌دلیل شباهت بیشتر اندازه و فیزیولوژی بدنشان به انسان مدل مناسبتری برای چنین مطالعاتی نسبت به جوندگان محسوب می‌شوند.

اندرو باربور، جراح دانشگاهی در موسسه فریزر دانشگاه کوئینزلند استرالیا می‌گوید توانایی ساخت مری‌ای که هم اجزای ساختاری لازم را داشته باشد و هم عملکرد طبیعی ارائه دهد، دستاوردی چشمگیر است. به گفته او این پیوند‌ها در ابتدا مقداری بافت زخم ایجاد کردند که می‌توانست موجب اختلال در بلع شود اما این مشکل به‌مرور زمان کاهش یافت؛ موضوعی که نشانه‌ای امیدوارکننده برای آینده این فناوری محسوب می‌شود.

برای پرورش مری در آزمایشگاه د کوپی و همکارانش از نمونه‌های کوچکی از سلول‌های عضلانی و بافت همبند خوک‌های گیرنده استفاده کردند. این نمونه‌ها برای تولید دو نوع سلول بنیادی به کار رفتند که توانایی تبدیل شدن به انواع مختلف سلول‌ها را دارند. در مرحله بعد پژوهشگران مری ۱۶ خوک جوان دیگر را برداشتند و سلول‌های اصلی آن را حذف کردند تا یک داربست زیستی باقی بماند. سپس این داربست‌ها با سلول‌های بنیادی به‌دست‌آمده از خوک‌های گیرنده تزریق شدند.

در طول حدود دو ماه سلول‌ها روی این داربست رشد کردند و به‌تدریج یک ساختار کامل برای پیوند تشکیل دادند. پژوهشگران برای انجام آزمایش از خوک‌های کوچک با وزن حدود ۱۰ کیلوگرم استفاده کردند تا اندازه بدن آنها تا حدی با کودکان هدف این روش درمانی قابل مقایسه باشد.

در مرحله جراحی پژوهشگران بخشی به طول حدود ۲.۵ سانتی‌متر از مری هشت خوک گیرنده را برداشتند و آن را با قطعه‌ای از مری زیست‌مهندسی‌شده جایگزین کردند. برای کمک به شکل‌گیری شبکه رگ‌های خونی این بخش‌ها با یک لوله مش زیست‌تخریب‌پذیر پوشانده شد.

نتایج نشان داد که پنج خوک در طول دوره شش‌ماهه مطالعه زنده ماندند و در این حیوانات، عضلات، اعصاب و رگ‌های خونی عملکردی در ناحیه پیوند ایجاد شد. این خوک‌ها توانستند عمل بلع را انجام دهند و غذا بخورند. سه خوک دیگر نیز برای جلوگیری از رنج بیشتر پیش از پایان مطالعه از آزمایش خارج شدند.

باربور می‌گوید یکی از امیدوارکننده‌ترین کاربرد‌های مهندسی بافت تولید اندام‌ها یا بافت‌هایی است که بازسازی طبیعی آنها دشوار یا غیرممکن است به‌ویژه در مواردی مانند جایگزینی بافت‌های آسیب‌دیده در اثر سرطان.

د کوپی نیز می‌گوید تیم او اکنون در حال بررسی امکان پرورش بخش‌های طولانی‌تر مری، در حدود ۱۰ تا ۱۵ سانتی‌متر است. این هدف چالش‌برانگیز محسوب می‌شود، زیرا پژوهشگران باید راهی برای ایجاد شبکه‌ای پیچیده از رگ‌های خونی بیابند تا این بافت‌ها پس از پیوند بتوانند زنده بمانند و عملکرد طبیعی داشته باشند.

او افزود که این گروه در حال آماده‌سازی برای آغاز آزمایش‌های بالینی روی انسان‌ها است؛ آزمایش‌هایی که احتمال دارد طی سه تا چهار سال آینده آغاز شوند.

به گفته باربور برای ارزیابی کامل این فناوری به مطالعات بیشتری نیاز است تا عملکرد پیوند‌ها در بازه‌های زمانی طولانی‌تر بررسی شود. اگر این روش در انسان‌ها موفقیت‌آمیز باشد به‌ویژه در مواردی که بخش‌های طولانی‌تری از مری نیاز به جایگزینی دارند می‌تواند به بیماران مبتلا به سرطان مری یا افرادی که در اثر بلع مواد خورنده دچار آسیب شدید شده‌اند کمک کند.

او می‌گوید: اگر بتوانیم این فناوری را به‌طور عملی در درمان انسان‌ها به کار بگیریم در مقایسه با روش‌های فعلی با رویکردی بسیار کم‌تهاجمی‌تر مواجه خواهیم بود.

انتهای پیام/