ديلي ميل: انتاج أول قرنية من خلايا جذعية بطابعة 3D

نشر موقع صحيفة "ديلي ميل" تقريرا لمراسلها سام بلانتشارد حول قيام علماء في جامعة نيوكاسل شمال إنجلترا باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة قرنية عين مستخدمين خلايا جذعية بشرية مع كولاجين ومادة الألجينات حيث تتحول هذه إلى مادة هلامية يمكن للطابعة استخدامها.

وبحسب التقرير الذي ترجمته " "، يأمل هؤلاء العلماء أن يطوروا هذه التكنولوجيا لإنتاج قرنيات عيون صناعية يمكن استخدامها في زراعة القرنيات وخاصة أن هناك نقص على مستوى العالم في القرنيات المتبرع بها.

والقرنية هي الجزء الشفاف الخارجي في العين، والتي تساعد على تركيز الصورة، ولكن يمكن أن تتضرر بالعدوى أو الإصابة أو حالات صحية أخرى.

وتستورد المملكة المتحدة مئات القرنيات المتبرع بها كل عام لاستخدامها في عمليات زراعة، وذلك بسبب تردد البريطانيين في التبرع بعيونهم للاستخدام الطبي بعد الوفاة.

وقال أحد العلماء الذين طوروا هذه التكنولوجيا بأنها تحتاج إلى المزيد من الفحص ولكنها "قابلة لأن تحل مشكلة النقص على مستوى العالم".

إقرأ أيضا: العدسات اللاصقة.. محاذير عند استخدامها

ولم تأخذ عملية الطباعة سوى 10 دقائق باستخدام المادة الهلامية المذكورة – والتي أطلق عليها اسم الحبر البيولوجي – على شكل قرنية عين، وبقيت الخلايا الجذعية حية بعد عملية الطباعة واستمرت في النمو بعدها.

وتحتوي الخلايا السدوية لقرنية عين الإنسان على مادة الكولاجين – العنصر الرئيسي المكون لجلد الإنسان والأوعية الدموية، بالإضافة إلى مادة الألجينات – وهي عبارة عن كاربوهيدرات طبيعية تتواجد بوفرة في الطحالب وتستخدم في صناعة الهلاميات (الجيلي).

وهذا يعني أن الفريق قد توصل إلى أول حل من نوعه لتصنيع قرنية، فالمادة المستخدمة متماسكة لدرجة أنها تحافظ على شكلها ولينة لدرجة أنها يمكن أن تمر عبر نفاث الحبر في الطابعة دون أن يتسبب ذلك بضرر للخلايا.

ويقدر عدد المحتاجين على مستوى العالم إلى عملية زراعة القرنية لمنع وصولهم إلى العمى الكامل بسبب أمراض مثل التراخوما والعدوى التي تسبب خشونة داخل الجفون بعشرة ملايين شخص.

بالإضافة إلى ذلك هناك ملايين الناس الذين فقدوا البصر بسبب تضرر القرنية بالحرق أو الإصابة أو الأمراض.

وقال البروفيسور تشي كونون، أستاذ هندسة الأنسجة في جامعة نيوكاسل: "ستمر القرنية المطبوعة بثلاثة أبعاد بالمزيد من الفحوص وسنحتاج لعدة سنوات قبل أن نصل إلى مرحلة يمكننا معها استخدامها في عمليات الزراعة، ولكننا أثبتنا بأن بالإمكان طباعة القرنية باستخدام قياسات تؤخذ من عين المريض وتحمل هذه المقاربة إمكانية حل مشكلة النقص على مستوى العالم".

إقرأ أيضا: هذه العلاقة بين اللحوم المطهوة وأمراض والسكري

والطريقة التي تتم من خلالها عمليات زراعة القرنية الآن هي بأخذها من الموتى المتبرعين ولذلك فهي ليست مصممة على قياس المريض كما يمكن فعله مع القرنيات المصنعة عندما يتمكن الأطباء من استخدامها كبديل للقرنيات الطبيعية.

وعادة ما تتم زراعة قرنية كاملة أو جزء من القرنية بحسب حاجة المريض وتتم حوالي 3000 عملية زراعة كل عام في المملكة المتحدة.

وتم زراعة 3652 قرنية عام 2016/ 2017 بحسب إحصائيات الخدمات الصحية الوطنية ولكن تم التبرع بـ2760 قرنية فقط خلال نفس الفترة – إي أن هناك عجز مقداره 892 قرنية، وهذه تم استيرادها من بلدان أخرى لتغطية الحاجة.

وزاد النقص في السنوات الأخيرة، حيث كان الفرق بين العدد المتبرع به وبين العمليات عام 2012/ 2013 مجرد 346 قرنية.

وبحسب دراسة أجرتها الجمعية الخيرية (فايت فور سايت) فإن سبب نقص عدد القرنيات اللازمة للزراعة في بريطانيا يعود إلى أن الكثير من المسجلين للتبرع بأعضائهم بعد الوفاة عادة لا يختارون التبرع بالعيون.

ولدى المتبرعين بالأعضاء خيار أن يحددوا ما هي الأعضاء التي يتبرعوا بها من جسدهم بعد الوفاة، وتبين أن 9 من كل 10 متبرعين (ممن حددوا الأعضاء التي يريدون التبرع بها) يرفضون التبرع بعيونهم.

وترى جمعية (فايت فور سايت) أن الناس يترددون في التبرع بعيونهم أكثر من أي جزء آخر من جسدهم، وربما يعود ذلك لشعورهم بارتباط شخصي أكبر بعيونهم أو أنهم قلقون من التشويه الذي سيلحق بجسدهم إن تبرعوا بها.

والتمكن من انتاج قرنية في مختبر قد يحل مشكلة النقص الموجود ويعمل الباحثون في أنحاء العالم لإيجاد مثل هذا الحل.

ويقول الدكتور كونون: "تقوم عدة فرق بحث في أنحاء العالم بمحاولة إيجاد الحبر البيولوجي المناسب ليجعل هذه العملية ممكنة.. والحبر الهلامي الذي توصلنا له .. يبقى الخلايا الجذعية حية في وقت ينتج فيه مادة قوية بما يكفي للحفاظ على شكلها ولينة لدرجة يمكنها أن تضغط من خلال نفاثات الطابعة ثلاثية الأبعاد".

وأضاف أن هذه التجربة هي تحسين على تجربة سابقة بقيت فيها الخلايا حية لعدة أيام بدرجة حرارة الغرفة في مادة هلامية مائية شبيهة، وبين أن الحبر البيولوجي الجديد سيسمح للعلماء بطباعة أنسجة دون القلق بشأن إنتاج الخلايا بشكل منفصل.

والحالات الطبية التي تحتاج إجراء عملية للقرنية تتضمن حالة القرنية المخروطية، والتي تضعف القرنية بسببها، والأمراض التنكسية مثل ضمور الخلايا البطانية، والتي تتسبب بتراجع حالة القرنية.

واستخدم الفريق الذي يضم طالبة الدكتوراة أبغيل ايساكسون من معهد الطب الجيني طابعة بيولوجية ثلاثية الأبعاد تكلفتها متدنية تم نفث الحبر من خلال رأسها على شكل دوائر متحدة المركز حتى تم إنتاج شكل القرنية في العين البشرية. وتم نشر النتائج في مجلة أبحاث علم العيون التجريبي.

وعلق الدكتور نيل ابينيزر، مدير قسم الأبحاث والتطوير في جمعية (فايت فور سايت)، على ما توصل اليه الباحثون من جامعة نيوكاسل بالقول: "نحن سعيدون بنجاح الباحثين في نيوكاسل في طباعة القرنية باستخدام أنسجة بشرية.. وهذا البحث يعكس التقدم المهم الذي أحرز في هذا المجال. وهذه الدراسة مهمة في جعلنا أقرب للحد من اعتمادنا على التبرع وهو ما سيؤثر ايجابيا على بعض المرضى الذين يعيشون حالة فقدان للبصر.. ولكن من المهم أن ندرك أن أمامنا سنوات حتى يكون هذا الخيار متوفرا للمرضى، ولا يزال من المهم أن يستمر الناس في التبرع بأنسجة القرنية للزراعة وخاصة أن هناك نقصا في المملكة المتحدة.. فزراعة القرنية يمكنها إعادة البصر إلى شخص ما".