يتطور مجال هندسة الأنسجة بسرعة هائلة، لكن المجتمع العلمي لا يزال يواجه بعض التحديات المعقدة التي يفرضها. أحدها هو إنشاء شبكة الأوعية الدموية المتفرعة ونضجها خلال مرحلة النمو في المختبر
أظهر الباحثون في كلية الهندسة الطبية الحيوية في التخنيون أن فترة النمو الطويلة للأنسجة المعدة للزراعة في المختبر تزيد بنسبة مئات بالمائة من فرص امتصاصها في الجسم. تم إجراء البحث المنشور في مجلة الأكاديمية الأمريكية للعلوم PNAS بتوجيه من عميد الكلية البروفيسور شولاميت ليفينبرج. أدار البحث طالبة الدكتوراه شاهار بن شاؤول وشاركت فيه زميلاتها من طلاب الدكتوراه شيرا لانداو وأوري ماردلر.
زرع الأنسجة هو وسيلة مقبولة لعلاج الأعضاء المتضررة من الصدمة أو المرض. في معظم الحالات، يتم أخذ الأنسجة المزروعة من متبرع (طعم خيفي) أو من المريض نفسه (طعم ذاتي). ويفضل عادة إجراء عملية زرع من المريض نفسه، حيث لا تؤدي إلى رفض الجهاز المناعي للمريض للزرع. إلا أن استخراج الأنسجة من المريض ليس ممكناً دائماً، وعندما يتم إجراؤها فإنها تسبب له ضرراً في منطقة أخرى من جسده.
هذه هي الخلفية لتطور مجال هندسة الأنسجة. ويهدف هذا النهج إلى تزويد المريض بالأنسجة المهندسة في المختبر بطريقة خاضعة للرقابة. في هذه العملية، يتم إنشاء الأنسجة المخصصة للزراعة في المختبر. بعد أن يتم زرعها في العضو المتر
فهو يتحد معه ويصلح الأنسجة التالفة.
يتطور مجال هندسة الأنسجة بسرعة هائلة، لكن المجتمع العلمي لا يزال يواجه بعض التحديات المعقدة التي يفرضها. أحدها هو إنشاء شبكة الأوعية الدموية المتفرعة ونضجها خلال مرحلة النمو في المختبر. تعتبر هذه الشبكة ضرورية لأنه بدونها لن تحصل الأنسجة المزروعة على الغذاء والأكسجين الذي تحتاجه بعد عملية الزرع.
البروفيسور ليفينبرج هو خبير ذو شهرة عالمية في هندسة الأنسجة. منذ حصولها على درجة الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، قامت بتطوير أنظمة أصلية لزراعة الأنسجة البيولوجية ثلاثية الأبعاد المخصصة للزرع. وعلى السقالات البوليمرية ثلاثية الأبعاد القابلة للتحلل التي طورتها، تقوم بزراعة الخلايا البطانية والخلايا الداعمة الضرورية لتطور الأوعية الدموية، جنبًا إلى جنب مع خلايا الأنسجة. وبهذه الطريقة، يعمل باستمرار على تحسين شبكات الأوعية الدموية في الأنسجة المعدة للزراعة. وفي سلسلة من الدراسات التي أجرتها في السنوات الأخيرة، اكتشفت أن التمدد الدوري للأنسجة في المختبر يساهم أيضًا في النمو الجيد للأوعية الدموية داخلها.
وفي الدراسة الحالية، التي نشرت في مجلة PNAS، تم فحص تأثير جانب آخر من نمو الأنسجة في المختبر، وهو نضج الأنسجة في مرحلة الزرع. الأنسجة المختلفة التي تم فحصها الآن نمت تحت نفس الظروف تمامًا، باستثناء مدة نموها في المختبر قبل الزرع؛ تم زرع بعض الأنسجة بعد يوم واحد في المختبر، وبعضها بعد أسبوع، وبعضها بعد أسبوعين.
وكانت النتائج مثيرة وواضحة: الأنسجة المزروعة بعد أطول فترة زمنية - أسبوعين - تم امتصاصها بسرعة وبنجاح هائل مقارنة بالأنسجة الأخرى؛ تم تسريع الاتصال الشبكي (المفاغرة) بين الأوعية الدموية للأنسجة المزروعة والعضو المستهدف 6 مرات أو أكثر، أي بنسبة مئات بالمائة. وهذا يعني أن وقت امتصاص الزرعة كان أسرع بكثير. علاوة على ذلك، فإن زرع الأنسجة الناضجة (التي عمرها أسبوعين) قلل بشكل كبير من تكوين جلطات دموية خطيرة في الأوعية الدموية بداخلها. ويأمل شاهار بن شاؤول أنه بعد الدراسة الحالية التي أجريت على الفئران، سيتم إجراء دراسات ما قبل السريرية إضافية تؤدي إلى تطبيق نتائج البحث على البشر.
تم دعم هذا البحث من قبل الاتحاد الأوروبي (برنامج FP7) وبرنامج مراكز التميز (I-CORE) التابع للجنة التخطيط والميزانية (VAT).
