جمعه 5 خرداد 1396 | به روز شده: 13 دقیقه قبل

HAMSHAHRIONLINE

The online version of the Iranian daily Hamshahri
ISSN 1735-6393
شنبه 21 اسفند 1395 - 20:11:46 | کد مطلب: 364607 چاپ

ریه‌ آزمایشگاهی در سینه‌ موش

دانش > پزشکی - همشهری‌آنلاین:
از آن‌جا که ۲۰درصد مرگ‌های دنیا به دلیل بیماری‌های تنفسی است، این پژوهش موفقیت‌آمیز برای آینده‌ی انسان‌ها بسیار مهم است.

نمونه‌های زیادی از پیوند اعضا را در جانوران گوناگون دیده و شنیده‌ایم و حتی شاید خود شما هم از آن دسته افرادی باشید که به هر دلیلی مجبور به گرفتن پیوند بافت یا اعضا شده باشید.

پیوند بافت و اعضا در دنیای جانوری و از آن قدیمی‌تر در دنیای گیاهان، چیز عجیبی نیست؛ اما این‌که عضو پیوندزده‌شده، در آزمایشگاه شکل گرفته و رشد کرده باشد، رویدادی است که یکی از خبرسازترین رویدادهای عالم پزشکی در سال گذشته بود.

پژوهشگران «دانشگاه میشیگان» در سال ۱۳۹۵ توانستند شُش کوچکی را که در آزمایشگاه رشد کرده بود، به یک موش پیوند بزنند. البته این موش با داروهای سرکوب‌کننده‌ی سیستم ایمنی برای این پیوند آماده شده بود.

این شش در بدن موش رشد کرد و عملا بدون هیچ مشکلی به بخشی از بدن موش تبدیل شد.

از آن‌جا که ۲۰درصد مرگ‌های دنیا به دلیل بیماری‌های تنفسی است، این پژوهش موفقیت‌آمیز برای آینده‌ی انسان‌ها بسیار مهم است.

پیش‌ازاین، پژوهشگران نشان داده بودند که بافت تنفسی‌ای که در آزمایشگاه رشد کرده، می‌تواند ساختار لوله‌های تنفسی (نايژه‌ها) و کیسه‌های هوایی را تولید کند.

این ساختارها برای تنفس اهمیت دارند و نقشی کلیدی در تبادلات گازی ایفا می‌کنند؛ اما این کیسه‌های هوایی آزمایشگاهی، شکل‌پذیری مناسبی را برای این‌که در بدن موجود زنده قرار داده شوند، ندارند.

به عبارتی ریه برای این‌که بتواند عملکرد کاملی داشته باشد، باید شکل سه‌بعدی خاص خود را به دست آورد و ریه‌های کشت داده‌شده در شرایط آزمایشگاهی فاقد این حجم هستند.

در ریه‌های آزمایشگاهی، کیسه‌های هوایی مصنوعی همچون ورقه‌های سلولی روی‌هم می‌خوابند و حجم کافی را برای دریافت و تبادل هوا با خون ندارند.

برای این‌که بتوان این مشکل را رفع کرد، «دکتر لونی شی»، استاد مهندسی پزشکی دانشگاه میشیگان به همراه یک تیم از دانشجویانش، ساختاری داربست‌مانند و زیست‌تخریب‌پذیر ساختند که بتواند به بافت تنفسیِ آزمایشگاهی شکل دهد.

چنین داربست زیستی‌ای پیش‌ از این هم استفاده شده بود. این داربست زیستی را دکتر «لائورا نیکلِیسون» و همکارانش ایده‌پردازی کردند و سپس آن را به اجرا درآوردند.

آن‌ها ریه‌ی یک موش را بیرون آورده بودند و با استفاده از محلول‌های زیستی، همه‌ی سلول‌های آن را شسته و خارج کردند. آنچه از ریه‌ی موش باقی ماند، ساختار خارج سلولی بافت اصلی ریه و رگ‌های خونی بود.

اکنون آن‌ها ساختاری زیست‌تخریب‌پذیر داشتند که می‌توانستند از آن به‌عنوان داربست سلولی استفاده کنند. تنها پنج سال پس ‌از این تجربه‌ی موفق، پژوهشگران دانشگاه میشیگان این داربست را به‌عنوان پایه‌ی کار گرفتند و روی آن سلول‌های بنیادی را کشت دادند. بافت ریوی به شکل سه‌بعدی و کامل کشت داده شد و آن‌ها منتظر بلوغ بافت ریوی ماندند.

پس ‌از این کار، تنها در مدت هشت هفته، بافت ریه‌ی آزمایشگاهی به‌اندازه‌ای رشد کرد و بالغ شد که برای پیوند آماده شود، اما کار به همین‌جا ختم نشد.

برای این تیم پژوهشی جالب بود که علاوه بر بافت اصلی ریه که از سلول‌های بنیادی شش یک انسان تولید شده بود (و عملا یک شش انسانی است)، سلول‌های اختصاصی دیگری هم ساخته شده، در سطح داخلی ریه حضور داشتند؛این‌ها سلول‌های تولیدکننده‌ی مخاط، سلول‌های تاژک‌دار و سلول‌های بنیادی درون بافت ریه‌ی بالغ بودند.

شیوع نارسایی‌ها و بیماری‌های ریوی در جهان باعث شده است که موجی از پژوهش‌های پزشکی و مهندسی پزشکی در حوزه‌ی سازوکارهای ریه ایجاد شود

برای نمونه اندکی پس ‌از این پیوند ریه‌ی کشت‌شده در آزمایشگاه، گزارشی از یک پژوهش در «دانشگاه لیووِن» (بلژیک) منتشر شد که در آن، پژوهشگران از یک شیوه‌ی هوش مصنوعی با نام «دیپ‌لرنینگ» استفاده کردند تا بتوانند با دقت بسیار بالایی عملکرد ریه را بررسی کنند و بیماری‌های ریوی را با سرعت و دقت تشخیص دهند.

بر همین اساس، بودجه‌های پژوهشی در زمینه‌ی ریه و سیستم تنفسی در دو سال اخیر رشد قابل‌توجهی داشته است.

مدل سه‌بعدی ریه‌ی کشت‌شده‌ی آزمایشگاهی انسانی که اکنون در بدن یک موش پیوند زده‌ شده است

جدا از این‌که در آینده‌ی نه‌چندان دور می‌تواند امید زیادی برای مبتلایان به بیماری‌های تنفسی نیازمند پیوند ریه ایجاد کند، پژوهشگران را امیدوار می‌کند تا بتوانند درباره‌ی رشد بیماری‌هایی همچون سرطان ریه و مکانیسم‌های سلولی آن، دقیق‌تر و کاراتر نظر دهند.

منبع:همشهري‌دانستنيها