العلماء يحوّلون السبانخ إلى نسيج قلبي بشري نابض !

0 48

استخدم الباحثون بنجاح أوراق السّبانخ لبناء نسيج قلبي بشري فعّال وظيّفياً مع استكمال الأوردة التي يمكن لها نقل الدم.

لمعالجة النقص المزمن في الأعضاء المانحة، كان العلماء يعملون على زراعة الأنسجة المختلفة و حتّى الأعضاء كلها في المختبر.

و لكن زراعة مجموعة من الخلايا ليست سوى جزء من الحل, فهي ببساطة لن تعيش دون إمدادات الدم المستمرة. و من الصعب جداً بناء شبكة عمل من الأوعية الدموية الدقيقة (وتسمى أيضاً الأوعية الدموية)، وخصوصاً عندما تصغر إلى الشعيرات الدموية، التي سعتها فقط 5-10 ميكرومتر.

تنقل الأوعية الدموية الأكسجين و المواد المغذية التي تحتاجها عينة نسيجية مزروعة في المختبر لتنمو و تعمل.

الآن نجح فريق بقيادة العلماء من معهد (Worcester Polytechnic Institute (WPI في تحويل ورقة السبانخ إلى نسيج قلبي حي باستخدام شبكة صغيرة من الأوردة كانت قد وجدت مسبقاً في النبات.

يقول العلماء في أوراق بحثهم :

” تستغل النباتات و الحيوانات طرق مختلفة جوهرياً لنقل السوائل و المواد الكيميائية و الجزيئات الكبيرة، ولكن هناك تشابهات مثيرة للدهشة في بنى شبكات الأوعية الدموية “

بدلاً من محاولة تشكيل الأوعية الدموية من الصفر، جرّد الباحثون أوراق السبانخ من المواد النباتية الخضراء حتى كل ما ترك هو بنية السليلوز الدقيقة التي تربط ورقة النبات معاً.

يعد السليلوز في النباتات مادة كبيرة لاستخدامها في العينات المزروعة في المختبر لأنه قد درس جيداً، متوافق مع الأنسجة الحية، و رخيصة لتتوفر بين يديك ، لأن العديد من النباتات متوفرة و سهلة للنمو.

لهذه الدراسة، اشترى العلماء حرفياً السبانخ من السوق المحلية.

للوصول إلى بنية الأوعية الدقيقة من السبانخ، وزّع الفريق محلول المنظفات من خلال الأوراق لغسل الخلايا النباتية بعيداً في عملية تسمى decellularisation التي تعني عزل الخلايا عن نسيجها.

يقول الباحث Joshua Gershlak :

” لقد قمت بعمل decellularisation على قلوب البشر من قبل، وعندما نظرت إلى أوراق السبانخ، ذكرني الجذع بشريان الأبهر.
“فكرت في ذلك، دعونا ندرك حقيقة الجذع، و لسنا واثقين من أنها ستعمل، ولكن تبين أنها من السهل جداً و قابلة للتكرار، و أنها تعمل في العديد من النباتات الأخرى.”

leaf_decell_timelapse_2-300x99 العلماء يحوّلون السبانخ إلى نسيج قلبي بشري نابض !

جرد العلماء ورقة السبانخ من الخلايا, كما قام الفريق بتجريد أوراق البقدونس

و الحلويات، وأظهرت هذه التقنية في الجذور الشعرية لنبات الفول السوداني.

و هم يتوقعون أنه مع مزيد من البحث، قد يكون من الممكن اختيار النباتات

المختلفة للأنسجة المختلفة, على سبيل المثال هيكل الخشب

“قد تكون مفيدة في هندسة العظام”.

لاختبار سقالات السليلوز في عينة الأنسجة الحقيقية، و انتهى بهم الأمر

باستخدام السبانخ لأنه يحتوي على تركيز عالٍ من الأوعية كما هو الحال في أنسجة القلب.

و صنف الباحثون ورق السلطة ببنية الأوعية الدموية مع خلايا عضلة القلب

و كانوا متحمسين لرؤية أنه في غضون أيام قليلة، بدأت خلايا القلب تتشابك

تلقائياً مثلما تفعل في الأنسجة البشرية.

يمكنك مشاهدة هذا الإجراء في الفيديو أدناه :


يقول Gershlak :

” الفكرة هنا هي أن لدينا قطعة رقيقة جداً من الأنسجة التي لديها بالفعل شبكة وعائية هناك، لذا يجب أن نكون قادرين على تجميع عدة أوراق و خلق قطعة من الأنسجة القلبية”.

زراعة الأنسجة القلب مفيدة للمرضى الذين تضررت لديهم أنسجة القلب فلم تعد تتقلص منذ مدة طويلة

و الذي يمكن أن يحصل بعد ذبحة قلبية. حتى الآن، و الدراسة ليست إلا دليلاً على مفهوم

و الفريق لا يزال يبحث عن معرفة كيفية دمجه مع أنسجة القلب الحيّة للإنسان.

يقول الباحثون :

” في الوقت الراهن، لم يتضح بعد كيف سيتم دمج الأوعية الدموية النباتية في الأوعية الدموية البشرية الأصلية و ما إذا كانت هناك استجابة مناعية”, و لكن الفريق متفائل.

يقول الباحث الطبي الحيوي Glenn Gaudette، الذي يدير مختبر WPI :

” نحن نؤمن حقاً بأن هذه السقالة لديها القدرة على المساعدة في علاج المرضى.

و أضاف ” لدينا الكثير من العمل الذي يجب القيام به لكن حتى الآن يعد واعداً جداً “.

” لكي تكون قادرة على مجرد اتخاذ شيء بسيط مثل ورقة السبانخ، وهو نبات متوفر، و تحويل ذلك بالفعل إلى الأنسجة لديها القدرة على تدفق الدم عبرها هو حقاً أمر مثير جداً جداً، و نأمل أن تتحقق ليكون تقدماً كبيراً في هذا المجال”.

هذه ليست المرة الأولى التي يحول بها العلماء النباتات للمساعدة في زراعة الأنسجة, مختبر Pelling في جامعة أوتاوا، كندا، عنونت الصحف العام الماضي مشروعهم الفني عن الأذن البشرية التي نمت من شريحة التفاح.

و ليس فقط علماء الأنسجة البيولوجية قد لعبوا على أنظمة النباتات الداخلية, ففي الشهر الماضي، تمكن الباحثون من زراعة “وردة سايبورغ cyborg rose ” مع الدورة الدموية الإلكترونية العاملة داخل الجذع والأوراق.

استخدام السبانخ هو أيضاً ليس النهج الوحيد لإنشاء شبكات الأوعية الدموية للأنسجة البشرية.

و كان العلماء يبحثون عن استخدام الطباعة ثلاثة الأبعاد لخلق الأوعية الدموية، وقد ذكر للتو مجرّد نجاح محدود في طباعة كامل شبكة الأوعية الدموية.

الوقت سيخبرنا أي من هذه النهج سوف تكون الأكثر تعقيداً خارج المختبر و لكن هو بالتأكيد مسافة مثيرة للمشاهدة.

[toggle title=”المصادر” state=”close”]http://www.sciencealert.com/scientists-have-turned-spinach-into-working-human-heart-tissue[/toggle]

إعداد : رغدة عاصي

تدقيق : عهد الكردي

الفريق الطبي التطوعي

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.