ساخت اولین داربست ریوی عروقی در جهان

 

 

مجله علمی ایلیاد - بر اساس تحقیقات سالانه ۴۰۰ هزار مرگ و میر تنها در ایالات متحده می‌توان گفت که بیماری ریوی در مرحله‌ی پایانی سومین علت رایج مرگ و میر در سراسر دنیا است. محققان در دانشگاه کلمبیا اولین کسانی بودند که داربست ریوی عروقی کاربردی را برای درمان بیماری مهندسی زیستی کردند. این داربست برداشت اپیتلیوم ریوی را امکان‌پذیر می‌کند، درحالی‌که ماندگاری و کاربرد شبکه‌ی عروقی و ماتریس ریه را حفظ می‌کند. هدف این مطالعه که اخیراً در مجله‌ی Science Advances منتشر شد، حل مشکل بهبود ریه و افزایش تعداد ریه‌های اهدایی برای درمان بیماری ریوی در مرحله پایانی است. 

ریه دارای بیش از ۴۰ نوع سلول است و مجموع مساحت سطح بین راه هوایی و عروق تقریبأ به اندازه‌ی زمین تنیس است؛ این امر باعث می‌شود تلاش‌های قبلی برای مهندسی زیستیِ ریه‌های کاربردی با داربست‌های پیچیده یا مصنوعی که فاقد عروق کاربردی بودند، دشوارتر شود. 

گروه دانشگاه کلمبیا گزارش می‌دهد که آن‌ها اولین کسانی هستند که به‌طور موفقیت‌آمیزی توانستند ریه کاربردی را با عروق كامل و سالم در ریه جوندگان در شرایط آزمایشگاهی مهندسی زیستی کنند. این روی‌کرد برداشتِ اپیتلیوم ریوی را امکان‌پذیر می‌کند، درحالی‌که ماندگاری و کاربرد شبکه‌ی عروقی و ماتریس ریه را حفظ می‌کند.

«گوردانا ونجک-نواکوویچ» که پیشگام در مهندسی بافت و مدیر آزمایشگاه سلول‌های بنیادی و مهندسی بافت در کلمبیا است، به مطبوعات گفت: «روی‌کردی جدید را برای مهندسی زیستی ریه طراحی کردیم. چنین استدلال می‌کنیم که داربست ایده‌آل باید دارای عروق کامل و سالم باشد و در نتیجه روشی را طراحی کردیم که عروق ریه‌ی کاملأ کاربردی را حفظ می‌کند، در حالی‌که پوشش مفصلی اپیتلیال معیوب راه‌های هوایی را برمی‌دارد و آن‌را با سلول‌های درمانی سالم جایگزین می‌کند. این توانایی برای درمان منتخب اپیتلیوم ریوی اهمیت دارد؛ زیرا بیشتر شرایط ریه در واقع بیماری اپیتلیوم هستند.»

محققان روشی مختص راه هوایی برای برداشت اپیتلیوم طراحی کردند که عروق ریه، ماتریس و انواع دیگر سلول پشتیبان مثل فیبروبلاست‌ها، میوسیت‌ها، کاندروسیت‌ها و پریسیت‌ها را حفظ می‌کند. آن‌ها ریه‌ها را پس از لوله‌گذاری در ریه‌ی جونده‌ای هوادهی کردند و آن‌ها را در سیستم پرفیوژن ریه، تحت شرایط آزمایشگاهی  یا «EVLP» تزریق کردند. سپس محققان از محلول شوینده‌ای برای برداشت سلول‌های اپیتلیال استفاده کردند؛ درحالی‌که عروق را با به گردش درآوردن انفوزیونی حاوی الکترولیت‌ها و لایه‌های انرژی حفظ کردند. 

ونجک-نواکوویچ گفت: «این مرحله‌ی اصلی رو به جلو در مهندسی زیستی ریه است. ساخت ریه‌های کاملِ فاقد اپیتلیوم با عروق کاربردی می‌تواند مرزهای جدیدی را در مهندسی زیستی ریه و پزشکی احیاکننده بگشاید. این پروژه بدون تلاش بین رشته‌ای با موفقیت کامل نمی‌شد، زیرا روی‌کردهای جدیدی را با همکاری مهندسان زیستی، دانشمندان بالینی و دانشمندان سلول بنیادی امتحان کرده است.» 

 

نوشته: امی والاس
ترجمه: سحر  الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد