عندما يتعلق الأمر بالجسم، فإن الأجزاء المتعلقة بالحواس الخمسية هي بلا شك من أهمها. يسمح البصر والسمع والتذوق واللمس والشم للبشر والمخلوقات الأخرى باستكشاف الكون من حولهم وقد يكون الفقدان المفاجئ لواحد أو أكثر مدمرًا. وأحد هؤلاء الذين غالبا ما يتأثرون هو البصر. من الشيخوخة إلى الأمراض، يمكن أن تتسبب العديد من العوامل المختلفة في إعاقة بصرية حيث يعاني ما يصل إلى 14 مليونًا من ضعف الرؤية في الولايات المتحدة وحدها. ومع ذلك، قد يكون من الصعب تصحيح الأمراض وعلاجها، خاصة بالنظر إلى الصعوبات في الحصول على عينات للاختبار. لكن ماذا يمكننا أن نفعل لمكافحة هذا؟
تحول الباحثون في المعهد الوطني للعيون (NEI)، وهو جزء من المعاهد الوطنية للصحة (NIH) وهي الوكالة الفيدرالية الأساسية للحكومة الأمريكية لإجراء ودعم البحوث الطبية، إلى الطباعة الحيوية من أجل إنشاء أنسجة للعين. سيتم استخدام هذه لتعزيز فهم الأمراض المسببة للعمى، وخاصة أمراض الشبكية التنكسين مثل الضمور البقعية المرتبط بالعمر (AMD). على الرغم من أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في علاج العيون، إلا أن هناك مثالين سابقين هما إنشاء عين صناعية مطبوعة ثلاثية الأبعاد أو القرنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد من جامعة نيوكاسل، يُظهر التنوع المستمر للتكنولوجيا لمجموعة متنوعة من التطبيقات في المجال الطبي، وخاصة للأغراض البحثية.
Bioprinting Research of AMD وأمراض العيون الأخرى
يعد التنكس البقعية المرتبط بالعمر حالة شائعة تصيب الأشخاص في الخمسينيات والستينيات من العمر. على الرغم من أنه لا يجعل المرضى دائمًا مصابين بالعمى التام، إلا أنه ينطوي بشكل أساسي على فقدان الرؤية المركزية التي تعد ضرورية لرؤية التفاصيل مباشرة للأمام مما يتسبب في عدم وضوح الرؤية والمناطق المتموجة. إنه السبب الرئيسي لفقدان البصر لدى كبار السن، ويعاني ما يقرب من 20 مليون شخص في الولايات المتحدة من شكل من أشكال الضمور البقعية المرتبط بالعمر، مع تزايد انتشاره مع تقدم العمر. هناك نوعان من AMD، جاف (ضمور AMD) ورطب (AMD وعائي عصبي متقدم) مع خيارات علاج مختلفة اعتمادًا على شدة الحالة. لكن قد يكون من الصعب فهم الأسباب، لا سيما التقدم إلى مراحل متقدمة.
لجأ علماء معهد NEI إلى الطباعة الحيوية والخلايا الجذعية للمرضى للمساعدة في تعزيز فهم آليات الأمراض المسببة للعمى، بما في ذلك AMD. إنهم يأملون أن توفر هذه التقنية نظريًا إمدادًا غير محدود من الأنسجة المشتقة من المريض لدراسة أمراض الشبكية التنكسين. قام كابيل بهاراتي، دكتوراه، الذي يرأس قسم NEI في أبحاث ترجمة الخلايا الجذعية والعينية، بتوسيع “نحن نعلم أن AMD يبدأ في الحاجز الدموي الخارجي لشبكية العين. ومع ذلك، لا تزال آليات بدء AMD والتقدم إلى المراحل الجافة والرطبة المتقدمة غير مفهومة بشكل جيد بسبب نقص النماذج البشرية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية. من خلال طباعة الخلايا، نحن نسهل تبادل الإشارات الخلوية الضرورية لتشريح الحاجز الدموي الخارجي الطبيعي. على سبيل المثال، يؤدي وجود خلايا RPE إلى إحداث تغييرات في التعبير الجيني في الخلايا الليفية التي تساهم في تكوين غشاء Bruch – وهو أمر تم اقتراحه منذ سنوات عديدة ولكن لم يتم إثباته حتى نموذجنا “
من أجل إنشاء هذه الأنسجة، قام بهاراتي وزملاؤه بدمج ثلاثة أنواع من الخلايا المشيمية غير الناضجة في هيدروجين. يتألف هذا من الخلايا البطانية والخلايا البطانية، والمكونات الرئيسية للشعيرات الدموية والخلايا الليفية لإعطاء البنية. تمت طباعة هذا الجل على سقالة قابلة للتحلل الحيوي وفي غضون أيام بدأت الخلايا تنضج لتصبح شبكة شعرية كثيفة وفقًا لبيان صحفي حول المشروع. في الواقع، يبدو أن الأنسجة المطبوعة حتى الآن قابلة للحياة، بعد بلوغها مرحلة النضج الكامل في 42 يومًا. أظهرت تحليلات الأنسجة والاختبارات الجينية والوظيفية أن الأنسجة المطبوعة تبدو وتتصرف بشكل مشابه لحواجز شبكية الدم الخارجية الأصلية. والأفضل من ذلك، تحت الضغط الناجم عن الإجهاد، أظهرت الأنسجة أنماطًا من AMD المبكر.
في الوقت الحالي، يستخدم الباحثون الأنسجة المطبوعة لدراسة AMD بينما يجربون أيضًا إضافة أنواع خلايا إضافية إلى عملية الطباعة لفهم إعادة تلخيص الأنسجة الأصلية بشكل أفضل. وخلص مارك فيريرا، مؤلف مشارك ومدير مختبر الطباعة الحيوية للأنسجة ثلاثية الأبعاد في المركز الوطني للعلوم التحويلية المتقدمة التابع للمعاهد الوطنية للصحة، إلى أن “جهودنا التعاونية نتج عنها نماذج أنسجة شبكية ذات صلة بأمراض العين التنكسين. نماذج الأنسجة هذه لها العديد من الاستخدامات المحتملة في التطبيقات متعدية، بما في ذلك تطوير العلاجات.”
المصدر: 3dnatives
شاهد ايضا: