پوست زنده با رگ‌های خونی تحولی مهم در پزشکی

  محققان مؤسسه پلی‌تکنیک رینسلار به‌تازگی راهی برای چاپ سه‌بُعدی پوست زنده با وجود رگ‌های خونی پیدا کرده‌اند. این پیشرفت علمی که در سایت نشریه تخصصی «مهندسی بافت بخش A» منتشر شده است، قدم بزرگی در راه خلق پیوندهای بافتی است که بیش از پیش شبیه پوست‌هایی است که بدن انسان به‌صورت طبیعی تولید می‌کند.
پانکاج کارانده، دانشیار مهندسی شیمی و بیولوژیک و عضو مرکز بیوتکنولوژی و مطالعات میان رشته‌ای و رهبر تحقیقات رینسلار درباره این روش می‌گوید: هم‌اکنون هرچیزی که به‌عنوان محصول بالینی در دسترس است بیشتر شبیه چسب زخم فانتزی است. این چسب زخم‌ها روند بهبود زخم را تسریع می‌کنند اما در نهایت کاری از پیش نمی‌برند و هرگز با سلول‌های میزبان ادغام نمی‌شوند.

مانعی مهم بر سر راه
مهم‌ترین مانع در مسیر این ادغام سلولی، نبود عملکرد سیستم عروقی در پیوند پوستی است. کارانده که سال‌ها روی این چالش کار کرده است، قبلا یکی از نخستین مقالاتی که نشان می‌داد محققان می‌توانند دو نوع سلول زنده انسانی را استفاده کرده و آن را به جوهرهای زیستی تبدیل و به شکل ساختار شبه پوستی چاپ کنند، منتشر کرده بود. از آن زمان به بعد او و تیمش با محققانی از دانشکده پزشکی ییل روی ترکیب عروق مطالعه کرده‌اند.
در این مقاله، محققان نشان دادند اگر عناصر کلیدی یعنی سلول‌های اندوتلیال انسانی (که درون رگ‌های خونی قرار دارد) و سلول‌های پریچایت انسانی (که دور سلول‌های اندوتلیال را گرفته‌اند) را با کلاژن حیوانی و سایر ساختارهای معمول سلولی که در پیوندهای پوستی وجود دارد ترکیب کنند، سلول‌ها طی چند هفته شروع به ارتباط گرفتن و تشکیل ساختار عروقی بیولوژیکی مرتبط می‌کنند.
کارانده در این‌باره می‌گوید: ما به‌عنوان مهندسانی که در حال بازآفرینی زیست‌شناسی هستیم، همیشه به این واقعیت واقفیم که زیست‌شناسی بسیار پیچیده‌تر از سیستم‌های ساده‌ای است که ما در آزمایشگاه‌ها می‌سازیم. او می‌گوید: اتفاق غافلگیرانه این است که به محض اینکه ما شروع به نزدیک شدن به این پیچیدگی می‌کنیم زیست‌شناسی از ما جلو می‌زند و هرلحظه به آنچه در طبیعت وجود دارد، نزدیک و نزدیک‌تر می‌شویم.

امتحان روی موش
وقتی که تیم تحقیقی ییل این سلول‌ها را به نوع خاصی از موش پیوند زدند، رگ‌های پوستی که توسط تیم رنسلار چاپ شده بودند شروع به برقراری ارتباط و اتصال با رگ‌های خود موش کردند.
برای استفاده از این روش در سطح بالینی، محققان باید بتوانند سلول‌های اهدا‌کننده را با استفاده از تکنولوژی CRISPR اصلاح کنند تا به این صورت رگ‌ها بتوانند درگیر شده و از سوی بدن بیمار پذیرفته شوند. کارانده در این‌باره می‌گوید: ما هنوز در آن مرحله نیستیم اما یک قدم به هدف نزدیک‌تر شده‌ایم.
دیپاک واشیشث، مدیر یکی از شرکت‌های تحقیقاتی هم در این رابطه می‌گوید: این پیشرفت فوق‌العاده، پتانسیل گسترده چاپ زیستی سه‌بعدی را در داروهایی که دقت زیادی لازم دارند برجسته می‌کند؛ جایی که راه‌حل‌های درمانی می‌تواند متناسب با شرایط و نهایتا افراد خاص تنظیم شود. این نمونه‌ای عالی از چگونگی تلاش محققان در حل و فصل چالش‌های مربوط به سلامت انسان است.

محققان برای حل چالش‌های مرتبط با بیماران سوانح سوختگی که شامل از دست رفتن عصب‌ها و عروق است، به مطالعات بیشتری نیاز دارند. اما پیوندهای بافتی که اکنون به سرانجام رسیده‌اند محققان را برای رسیدن به راهی برای درمان بیمارانی با زخم‌های گسترده‌تر مانند بیماران دیابتی و فشار خونی نزدیک‌تر کرده است.
کارانده در این خصوص می‌گوید: برای آن دسته از بیماران این مدل از درمان بسیار خوب خواهد بود؛ چراکه زخم‌ها معمولا در محلی مشخص از بدن ظاهر می‌شوند و با تکه‌های کوچکی از پوست قابل رفع هستند. درمان زخم معمولا در بیماران دیابتی زمان بیشتری می‌برد و روش درمانی ما می‌تواند پروسه درمان را سرعت ببخشد.

پتانسیل بالای چاپ زیستی
این پیشرفت فوق‌العاده، پتانسیل گسترده چاپ زیستی سه‌بعدی را در داروهایی که دقت زیادی لازم دارند برجسته می‌کند؛ جایی که راه‌حل‌های درمانی می‌تواند متناسب با شرایط و نهایتا افراد خاص تنظیم شود