قال باحثون شاركوا في دراسة علمية جديدة حول واقع صناعة الأعضاء باستخدام الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد وآفاقها المستقبلية إنه رغم التقدم الحاصل في السنوات الأخيرة، لا يزال أمام هذه التقنية العديد من العقبات قبل إنتاج أنسجة وأعضاء قابلة للاستخدام.
الطباعة البيولوجية للأعضاء
الطباعة البيولوجية الثلاثية الأبعاد هي عبارة عن منصة تصنيع متطورة للغاية تتيح طباعة الأنسجة -والأعضاء الحيوية في النهاية- من الخلايا. وهو ما يمكن أن يفتح عالما جديدا من الإمكانيات للمجال الطبي، في حين يستفيد مباشرة المرضى الذين يحتاجون إلى أعضاء بديلة.
وبدلا من انتظار متبرع مناسب مع احتمالات رفض الجسم للعضو المزروع، تسمح الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد للمرضى بالحصول على عضو مصمم خصيصا ليحل محل أعضاء تالفة أو مريضة.
لكن ورغم التقدم الذي أحرزته هذه التقنية خلال العقدين الأخيرين، فإنها لا تزال تحتاج إلى خطوات كبيرة من أجل إنتاج تصميمات الأنسجة الحيوية الثلاثية الأبعاد المعقدة، حسب دراسة علمية جديدة.
تشخيص معمق للتطور
ووفقا للورقة البحثية الجديدة التي نشرها باحثون من تايوان وسنغافورة في دورية “بروغرس إن بوليمر ساينس” في أكتوبر/تشرين الأول الماضي، تتطلب تقنيات زراعة الأنسجة بشكل خاص تقدما سريعا لتجاوز عقبات أساسية تتمثل خاصة في نضوج الأنسجة الثلاثية الأبعاد المتعددة الخلايا والمخلوطة بيولوجيا في الأنسجة الوظيفية.
في هذه الورقة، قام الباحثون بتشخيص معمق للتطور الحاصل في هذا المجال وتحليل تقنيات الطباعة الحيوية والتقدم المحرز في تطوير الحبر الحيوي وتنفيذ إستراتيجيات جديدة للطباعة الحيوية ونضج الأنسجة.
كما اهتموا بشكل خاص بدور علم البوليمرات المكمل للطباعة الحيوية الثلاثية الأبعاد، للتغلب على بعض العوائق الرئيسية في مجال طباعة الأعضاء مثل إنجاز المحاكاة الحيوية والأوعية الدموية والهياكل البيولوجية الثلاثية الأبعاد الملائمة تشريحيا.
واعتبر الباحثون أن استخدام إستراتيجيات تكميلية مثل تطوير الحبر الحيوي يعد أمرا حاسما لضمان نضوج وتجميع بنيات الأنسجة الحيوية.
طموحات في العقدين المقبلين
رغم أنه من الممكن حاليا تصنيع الأنسجة أو الأعضاء البشرية التي يمكن أن تنضج إلى أنسجة تحتوي على أوعية قابلة للاستخدام جزئيا، فإن هذه الصناعة ما زالت متأخرة في الطباعة الحيوية للأنسجة أو الأعضاء البشرية بسبب التعقيدات في الأنسجة وعملية نضوجها وعدم وجود وسط مناسب لتكثير أنواع متعددة من الخلايا، إضافة إلى الحاجة إلى مزيد من تكييف الأنسجة قبل الزرع.
يقول الباحث تشوا تشاي كاي من جامعة التكنولوجيا والتصميم في سنغافورة والمؤلف الرئيسي للورقة “رغم أن الطباعة البيولوجية الثلاثية الأبعاد لا تزال في مراحلها الأولى، فإن القفزة الملحوظة التي حققتها في السنوات الأخيرة تشير إلى الواقع النهائي للأعضاء الوظيفية المزروعة في المعمل. ومع ذلك، ولدفع حدود الطب يجب علينا التغلب على التحديات التقنية في صناعة الأنسجة”.
وقد تحققت في السنوات الأخيرة إنجازات هامة في هذا المجال، منها ما أعلنه علماء في وقت سابق من هذا العام ما قالوا إنه أول قلب مطبوع ثلاثي الأبعاد، مصنوع من الأنسجة البشرية يحتوي على أوعية دموية وبطينات وغرف.
ويعتقد الأكاديميون والشركات الناشئة في هذا الفرع من الهندسة الحيوية أن استبدال الجلد والكبد والمثانة يمكن أن يصبح حقيقة إكلينيكية خلال العقدين المقبلين.
المصدر الجزيرة
