أنسجة اصطناعية عوضاً عن الحيوانات المخبرية

«إنسان على رقاقة»

  • الصورة :
  • الصورة :
  • الصورة :
صورة
ت + ت - الحجم الطبيعي

تواجه الاختبارات على الحيوانات انتقادات واسعة من جمعيات معنية، بحجة أنها عديمة الرحمة وسيئة التنظيم، ومضللة لا يمكن الوثوق بتأثيراتها ونتائجها على البشر، هذا عدا عن كونها تنتهك حق الحيوانات في الحماية من الأذى. لكننا ربما نكون الآن أمام مخرج فاعل ومثالي بشأن هذه المعضلة، يمكننا معه إجراء تجارب تستخدم فيها الأنسجة الاصطناعية عوضاً عن تطبيق تلك الاختبارات على الحيوانات.

ويعود الفضل بذلك للتطور العلمي الرائد لجامعة فيينا التي نجحت في توظيف تقنية الليزر بهذا الميدان.

يفيد مقال في مجلة «نيوزويك» الأمريكية أن الفكرة وراء استخدام الليزر تكمن في تكوين أعضاء اصطناعية في إجراء يعرف باسم تقديم «عضو على رقاقة» أو «إنسان على رقاقة»، وأثناء الإجراء يتم إنشاء أجزاء من الأنسجة، تتفاعل مع بعضها بعضاً، لتوضع لاحقاً على رقاقة بطول بضعة سنتيمترات، مع إمكانية تزويدها بمغذيات محددة جداً أو بمركبات صيدلانية أيضاً على نحو دقيق للغاية.

بهذه الطريقة، يمكن جمع معلومات مهمة حول تأثير الأدوية دون الحاجة إلى اللجوء للتجارب المخبرية على الحيوانات. عدا ذلك، يمكن أن يعمل الباحثون على خلايا بشرية، ما يجعل النتائج ذات مغزى أكبر، لأن أحد أهم الانتقادات الموجهة للتجارب على الحيوانات هي أنها ببساطة ليست بشرية، وهذا يقلل من صحة أي نتائج مخبرية.

وعن طريقة عمل التقنية، يفيد المقال أن التقنية تعمل عندما تجري تغذية الهيدروجيل المحيط بالخلايا بجزيئات خاصة جداً، يمكن تنشيطها بعد ذلك باستخدام الليزر، فيصبح الهيدروجيل أكثر ليونة ونفاذاً تحديداً عند تلك النقاط المستهدفة، وبالتالي، يمكن تحديد المكان الذي يجب أن تتحرك فيه الخلايا بالضبط.

وتعد هذه التقنية الجديدة مثيرة للاهتمام بشكل خاص للبحوث الصيدلانية من دون الاختبارات الحيوانية. وباستخدام طريقة الليزر، يمكن إنتاج أنظمة أنسجة خاصة بطريقة قابلة للتكرار، يمكن بعد ذلك فحصها في ظل ظروف مضبوطة بدقة على رقاقة، على سبيل المثال، لاختبار عقاقير جديدة.

يقول البرفسور رئيس مجموعة أبحاث الطابعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الحيوي في الجامعة، ألكسندر اوفسيانيكوف: «عند صنع تركيبات الأنسجة في المختبر غالباً ما يباشر بخلايا حية مدمجة في الهيدروجيل، التي تعد مادة متوافقة حيوياً، ولها خصائص مشابهة جداً لخصائص الأنسجة البيولوجية»، مقارناً الهيدروجيل بمادة هلامية مبللة بالماء.

ووفقاً للمقال، يمكن للخلايا أن تهاجر عبر الهيدورجيل وتشكل نسيجاً، ومع ذلك، سيكون من المرغوب فيه أن نكون قادرين على التحكم بهذه العملية، وجعل الخلايا تلتزم بمخطط محدد مسبقاً.

ولهذا، في المجموعة البحثية للطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الحيوي تمت إضافة جزيئات خاصة جداً إلى الهيدروجيل، وفي العادة لا تغير تلك سلوك الهيدروجيل، ولكن عندما يتم تنشيطها باستخدام الليزر في نقاط معينة، يصبح الهيدروجيل أكثر نعومة ونفاذاً عند تلك النقاط على وجه التحديد.

يوضح سايمون ساير العالم في جامعة فيينا للتقنية: «يتزاوج الجزيء مع شبكة الهيدروجيل، وعند هذه النقطة تصبح الشبكة أكثر مقاومة للماء، وهذا يغير الخصائص الفيزيائية، وبهذه الطريقة يمكن إنشاء نمط ثلاثي الأبعاد يمكن للخلايا أن تمر من خلاله بسهولة أكثر من أي مكان آخر.

وبهذه الطريقة، يفيد المقال، تم استخدام شعاع الليزر لتحديد مسارات معينة مسبقاً في الهيدروجيل، وبالفعل انتقلت الخلايا بالضبط وفقاً لتلك المسارات، وبهذه الطريقة يمكن إنتاج هياكل خلوية في شكل نجمة أو شعرية الشكل.

وفي الوقت الحالي، لا ينصب تركيز هذا البحث بالضرورة على تكوين أعضاء اصطناعية، ولكن على تقنية تسمى غالباً «عضو على رقاقة» أو«إنسان على رقاقة»، ويتم إنشاء أجزاء من الأنسجة التي تتفاعل بعضها بعضاً.

وحول ذلك، قال توماسو زاندريني في الجامعة نفسها: لكن هذا لا ينجح إلا إذا تمكننا من التحكم بدقة في خصائص هذه الأنسجة، مضيفاً: «أولاً يجب أن تكون هذه التجارب قابلة للتكرار، لذا نريد العديد من عينات الأنسجة بنفس البنية المجهرية تماماً، وثانياً، يجب أن نكون قادرين على توصيل العينات المختلفة بدقة، على سبيل المثال، إذا كنا ندرس التفاعل بين قطعة صغيرة من أنسجة عضلة القلب وقطعة صغيرة من أنسجة الكبد».

وفي سبيل فهم التفاعل بدقة يجب أن تكون الهياكل مثل الأوعية الدموية في المكان المناسب تماماً، وقد أصبح هذا ممكناً الآن باستخدام طريقة الليزر الجديدة تلك، ويمكن بناء على ذلك، زيادة تعقيد عينات الأنسجة المخصصة بصورة كبيرة.

 

Email