شارك
الرئيسية
2 دقائق 
هذه الكتف الروبوتية التي تشد أنسجة الأوتار المستزرعة مخبرياً وتضغطها وتفتلها قد تمهد الطريق للحصول على زرعات أنسجة أكثر نجاحاً.
مع أن حقل هندسة الأنسجة ما زال في المرحلة التجريبية عموماً، فقد شهد العديد من عمليات زرع خلايا البشرة والغضاريف، بل وحتى قصبة هوائية كاملة مستزرعة من الخلايا البشرية، ضمن أجسام المرضى من البشر.
اقرأ أيضاً: ناسا تقترب من تحقيق طباعة أعضاء اصطناعية في الفضاء
ولكن استزراع خلايا أوتار بشرية صالحة للاستخدام –أي أنها قادرة على التمدد والفتل- كان أكثر صعوبة. فعلى مدى العقدين الماضيين، كان العلماء يحفزون خلايا وأنسجة الأوتار المستزرعة على النمو والنضج بشدها بصورة متكررة في اتجاه واحد. ولكن هذه المقاربة فشلت حتى الآن في إنتاج زرعات أنسجة جاهزة للعمل وقابلة للاستخدام سريرياً في الأجسام البشرية.
وتظهر دراسة جديدة، منشورة في دورية كوميونيكيشن إنجينييرينغ كيف يمكن استخدام الروبوت الشبيه بالبشر لصنع أنسجة وترية معدلة كالأشياء الحقيقية.
يقول بيير أليكسيس موثوي من جامعة أوكسفورد، وهو قائد الفريق: “الحاجة السريرية موجودة ولا شك. وإذا تمكنا من بناء زرعات مخبرية بجودة كافية للاستخدام السريري، سيكون هذا عاملاً مساعداً بدرجة كبيرة في تحسين النتائج للمرضى. ونحن نرحب بأي تحسّن”.
اقرأ أيضاً: محاولة لزرع أعضاء للقرود تمهيداً لزرعها داخل البشر
تدريبات الكتف الروبوتية
تتضمن الخطوة الأولى إعادة تصميم حجرة الاختبار التي تحتوي على الخلايا، والمعروفة باسم المفاعل الحيوي، وذلك لتثبيتها على كتف روبوتية مشابهة للكتف البشرية بتصميم قادر على ثني الخلايا ودفعها وسحبها وفتلها بشكل مماثل لما يحدث للأنسجة الهيكلية والعضلية.
وعلى حين تشبه المفاعلات الحيوية التقليدية علباً صلبة، فقد قام الفريق ببناء مفاعل حيوي بتصميم مرن حيث يمكن زرع خلايا الأرومة الليفية –وهي خلايا طويلة الشكل وموجودة ضمن النسج الضامة- على منصة معلقة بين كتلتين صلبتين ومصنوعة من البلاستيك اللين. قام الفريق بعد ذلك بتثبيت هذه الحجيرة على الكتف الروبوتية، والتي تعمل مدة نصف ساعة يومياً على مدى 14 يوماً على تكرار نفس حركات الرفع والدورات التي تقوم بها الكتف البشرية.
وبعد ذلك، وجد الفريق أن الخلايا ضمن المفاعل الحيوي كانت تتكاثر بسرعة أكبر مقارنة مع العينات التي لم تتعرض للشد، وأنها كانت مختلفة من حيث التعبير الجيني، على الرغم من أن الباحثين لا يعرفون بعد ما إذا كان هذا سيتجسد في جودة الزرعة. يخطط الفريق لإجراء مقارنة بين الخلايا المزروعة في المفاعل الحيوي الجديد وبين تلك المزروعة في المفاعل الحيوي ذي الشد التقليدي.
اقرأ أيضاً: تقدم واعد في تقنية كريسبر يمهد الطريق لتطوير علاجات فردية مخصصة
تقول دانا داميان، وهي محاضر في جامعة شيفيلد، ولم تشارك في الدراسة: “إن استخدام الروبوتات في هندسة النسج يعطي عمليات محاكاة أكثر واقعية من الناحية الميكانيكية الحيوية، وهو ما أعتبره إنجازاً كبيراً. أما الخطوة التالية فهي إثبات التفوق الواضح لطريقة الروبوت على طريقة المفاعلات الحيوية التقليدية”.
يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لإنتاج نسج تستخدم في إصلاح التمزقات التي تصيب أوتار الكفة المدورة، وهي مشكلة شائعة في الكتف ويمكن أن تنتج عن إصابة رياضية أو بعض الأمراض مثل التهاب الأوتار، وهو أكثر أسباب آلام الكتف شيوعاً لدى البالغين. عادة ما يلجأ الجراحون إلى الخياطة لإعادة تثبيت الأوتار المتمزقة على العظام، وهي عملية تفشل في 40% من الحالات بسبب ضعف شفاء الأنسجة. أما زرعات الأنسجة المستزرعة باستخدام التحفيز بالروبوتات البشرية فيمكن أن تُشفى بسرعة أكبر.
اقرأ أيضاً: تعرّف على الدكتور الأميركي لبناني الأصل أنتوني عطا الله وإنجازاته في إنتاج الأعضاء المزروعة في المختبر
ما زالت هذه التقنية بحاجة إلى بعض الوقت لإنتاج زرعة نسيج أوتار كاملة المواصفات، ولكن الباحثين يقولون إنه يمكن استخدام مقاربة مماثلة في تطبيقات أخرى أيضاً، مثل الحصول على عضلات أو أربطة أفضل في المفاعلات الحيوية. كما يمكن تصنيع الروبوت بصورة مطابقة للتكوين الفيزيولوجي للمريض، ما يجعل إنتاج الأنسجة عملية قابلة للتعديل وفق المواصفات والمتطلبات الشخصية، كما يقترح الفريق.