U3F1ZWV6ZTUxNDg2NDYwMTMwNzlfRnJlZTMyNDgyMTExMTI2NzI=

أصبح بناء الرئة الوظيفية ممكنًا باستخدام الهندسة الحيوية


لقد جعلتنا دراسة جديدة أقرب إلى تصميم رئة جديدة بمساعدة الهندسة الحيوية. نجح فريق من المهندسين الأحيائيين في إنشاء رئة وظيفية بنجاح مع وجود الأوعية الدموية السليمة والعطرية في رئة قوارض خارج الجسم الحي.

تعد أمراض الرئة في نهاية المرحلة هي السبب الرئيسي الثالث للوفيات حول العالم. لديها علاج حقيقي واحد فقط ، وهو زرع الرئة. هذا ليس دائمًا خيارًا لغالبية المرضى لأنه إجراء مكلف مع معدل البقاء على قيد الحياة من 10 ٪ إلى 12 ٪ فقط بعد 10 سنوات. إن العثور على رئة متبرع أمر صعب للغاية ، وبالتالي ، هناك حاجة ماسة إلى طرق جديدة لإنقاذ الأرواح.

الهندسة الحيوية الرئة الوظيفية التي تتنفس

يبحث الباحثون في جميع أنحاء العالم عن طرق لعلاج أمراض الرئة من خلال تشجيع إصلاح الرئة وزيادة عدد الرئتين المانحة. ومع ذلك ، فإن الرئتين عبارة عن عضو معقد يضم أكثر من 40 نوعًا مختلفًا من الخلايا في المصفوفة. مساحة السطح بين مجرى الهواء والأوعية الدموية هي حجم ملعب تنس. وبالتالي ، فإن الهندسة الحيوية للرئة الوظيفية من السقالات الاصطناعية أو غير المرقمة ليست مهمة سهلة.

حتى الآن فشلت كل المحاولات لإنشاء الرئة. ومع ذلك ، فإن فريق كولومبيا للهندسة بقيادة جوردانا فونجاك نوفاكوفيتش ، أستاذ الجامعة وأستاذ ميكاتي في جامعة كولومبيا إلى جانب إن. فاليريو دورريللو ، أستاذ مساعد في طب الأطفال في المركز الطبي بجامعة كولومبيا ، قد نجح أخيرًا في تذوق النجاح. هم أول من نجح في إجراء هندسة حيوية رئة وظيفية بأوعية دموية صالحة للإصابة في رئة قوارض سابقة.

نُشرت دراستهم (DOI 10.1126 / sciadv.1700521) في مجلة Science Advances ، حيث يتحدثون عن كيفية السماح لنهجهم بإزالة الظهارة الرئوية مع الحفاظ على صلاحية ووظيفة مصفوفة الرئة وشبكة الأوعية الدموية.

النهج الجديد

لم يتبع فريق كولومبيا النهج التقليدي لبناء العضو. عادة ، يتم بناء العضو من نقطة الصفر عن طريق تصنيع سقالة اصطناعية تشبه شكل العضو. ثم يتم زرعها مع الخلايا الجذعية أو خلايا السلائف الأخرى. نظرًا لأن الرئتين عبارة عن غابة وعائية معقدة ، فإن معظم المهندسين الأحيائيين لم يحاولوا بناء واحدة. ومع ذلك ، تولد فريق كولومبيا سقالة طبيعية عن طريق إزالة خلايا الرئة الفئران باستخدام المنظفات. وأدى ذلك إلى "هيكل عظمي" للرئة يتكون من بروتينات وجزيئات تسمى المصفوفة خارج الخلية لتبقى.

قام الفريق في تجاربهم السابقة باستخدام رئة الفئران بتجريد خلايا الرئة الظهارية التي تتلف عادة في أمراض الرئة. كما أزالوا الخلايا البطانية التي تشكل نظام الأوعية الدموية. تمكن الفريق من إعادة تجميع الخلايا الظهارية الوظيفية ؛ ومع ذلك ، كانت استعادة إمدادات الدم تحديا.

لذلك حاول النهج الجديد تجريد خلايا الظهارة الرئوية فقط دون إزعاج الأوعية الدموية. كانوا يأملون أن يؤدي هذا النهج إلى نتائج أفضل. جرب الباحثون طريقة خاصة بالمجرى الهوائية لإزالة الظهارة الرئوية. حتى أنها تهدف إلى الحفاظ على الأوعية الدموية في الرئة ، المصفوفة ، الخلايا الليفية ، myocytes ، الخلايا الغضروفية ، والبيسيريت.

بعد إشباع القنية الرئوية ، قاموا بتهوية الرئتين ونفخهم على EVLP (نظام نضح سابق في الجسم الحي). داخل الحقن ، تم حقن محاليل التنظيف الخفيفة في الرئة المعزولة لإزالة الخلايا الظهارية. تم حماية الأوعية الدموية عن طريق تعميم الإرواء الذي يحتوي على الإلكتروليت وركائز الطاقة. وكانت النتيجة سقالة الرئة التي لديها بنية الشعب الهوائية والأوعية الدموية بحالة جيدة. يصبح ارتباط ونمو البالغين من البشر ، وكذلك الخلايا الرئوية المشتقة من الخلايا في المفاعل الحيوي السابق ، ممكنًا بسبب الهندسة المعمارية المحفوظة جيدًا.

أصبح بناء الرئة الوظيفية بمثابة خطوة كبيرة في مجال الهندسة الحيوية التي فتحت العديد من الحدود في الطب التجديدي.
تعليقات
ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق

إرسال تعليق

الاسمبريد إلكترونيرسالة