آیا در آینده امکان کشت بافتهای پیوندی مانند قلب، ریهها و کبد به هنگام نیاز به پیوند اعضا وجود خواهد داشت؟ بر اساس تکنیکی که از اندامهای خوک بهعنوان داربستی برای ایجاد اندامهای جدید استفاده میکند، پاسخ احتمالاً مثبت است.
محققان در تلاش برای یافتن راهی جهت رهایی از لیستهای انتظار بافتهای اهدایی، روشهای متعددی را برای ساخت بافتهای جایگزین امتحان کردهاند. یکی از این روشها کشت دادن بافت موردنظر از سلولهای بنیادی در آزمایشگاه است. روش دیگری نیز به صورت پیوند بافت از خوک مطرح است؛ البته با این شرایط که بافت مذکور از نظر ژنتیکی تغییر داده شود. درنتیجه سلولهای آن به سلولهای انسانی شباهت بیشتری داشته و احتمال واکنش سیستم ایمنی نیز کاهش مییابد.
حال محققان تکنیکی مابین این دو را پیشنهاد میکنند. در روش پیشنهادی، بافتی از یک خوک طبیعی مورداستفاده قرار میگیرد؛ با این تفاوت که در بافت مذکور سلولها زدوده شده و تنها پروتئین داربستی عامل حفظ شکل اصلی بافت، باقی میماند. سپس سلولهای انسانی به بافت تزریق میگردد.
این روش که با اصطلاح decel یا recel شناخته میشود، تاکنون اساساً برای ساختارهای کوچک یا کمضخامتی همچون لایههای پوست مورد مطالعه قرار گرفته است؛ چرا که زدودن سلولهای داخلی اندامهای بزرگ، دشوار میباشد. اما هماکنون تکنیک جدیدی این امر را میسر ساخته و مؤسسهی بیوتکنولوژی Miromatrix آمریکا، خبر کشت مؤفقیتآمیز کبد با این روش را منتشر کرده است.
مقالهی مرتبط: ویرایش ژنی، پیوند اعضای خوک به انسان را به واقعیت نزدیک کرده است
داربست پروتئینی
تا زمان فعلی، تیم Miromatrix تنها مؤفق به ساخت کامل کبد با سلولهای خوک گشته است؛ اما این قدم بزرگ به معنای آن است که کبدهای کشتشده را میتوان بدون خطر رد شدن توسط سیستم ایمنی، به خوکها پیوند زد. در مرحلهی بعدی این تیم تصمیم به زدودن کامل سلولهای کبدی از طریق پمپ کردن دترجنت _شویندهی مصنوعی_ به شبکهی عروق خونی کبد داشت. بر این اساس، مادهی شوینده به تمام بخشهای اندام دسترسی داشته و هر سلول زندهای را از آن حذف میکند. در پایان تنها پروتئینهای ساختاری که عامل حفظ شکل اندام هستند، باقی میمانند. این پروسه در ارتباط با کبد خوک، ۲۴ ساعت به طول میانجامد.
سپس سلولهای جدید از طریق عروق خونی به داربست کبدی تزریق شد. به گفتهی Jeff Ross از مؤسسهی Miromatrix، سه نوع اصلی سلول موجود در کبد _سلولهای کبدی، سلولهای جدار عروق خونی و سلولهای مجاری صفراوی_ خودبهخود در محل صحیح خود در داربست کبدی مستقر شدند. در نتیجه، مهندسی بافت از ایجاد یک لایهی سلولی به ساخت کامل یک اندام منتهی گشت. Ross و همکارانش شروع به آزمایش این روند با سلولهای انسانی کردهاند. در گام اول، تیم مذکور سلولهای بند ناف انسان را به داربست پروتئینیِ عروق خونی کبد خوک، تزریق کرد. زمانی که این داربست پروتئینی دارای عروق خونی به خوکها پیوند زده شد، قبل از این که سیستم ایمنی خوکها پیوند انجام شده را رد کند، عروق خونی احیا گشته و امکان گردش خون را فراهم کردند. این نتایج در مجمع بیماریهای کبدی که ماه جاری در واشنگتن برگزار شد، ارائه گردید.
مقالهی مرتبط: کایمرا؛ آیندۀ اعضای پیوندی
پیوند اعضای کشتشده در نمونههای انسانی
تیم Ross درحال حاضر بر روی تزریق سلولهای کبدی و مجاری صفراوی انسان به داربست پروتئینی مطالعه میکند و در نظر دارد که تا پایان سال جاری بافتهای حاصل را به خوکها پیوند بزند. آنها امیدوارند تا ۳ سال آینده بتوانند از سلولهای اندامهای اهدایی که چندان مناسب پیوند نیستند، کبدهای کاملاً انسانی بسازند. Laura Niklason از دانشگاه Yale که بر روی ساخت عروق خونی و ریه به روش decel مطالعه میکند، اذعان دارد که آزمایش واقعی باید در زمینهی چگونگی عملکرد این کبدها انجام گیرد. در واقع زدودن سلولها و مستقرسازی سلولهای جدید بر روی داربست، قسمت اصلی ماجرا نیست؛ بلکه اصلیترین بخش، بازیابی عملکرد صحیح سلولها است.
پیوند اعضا اخیراً با شکستهایی مواجه شده است. از جمله رسوایی اخیر که مؤسسهی Karolinska استکهلم در سوئد به بار آورد. ماجرا از این قرار بود که جراحی به نام Paolo Macchiarini بافت نای را بر روی بیمارانی که تطابق ایمنیشان به صورت کامل مورد بررسی قرار نگرفته بود، پیوند زد و تعدادی از این افراد به علت رد پیوند جان باختند. امید است این تکنیک بتواند آیندهای روشن در عرصهی پیوند اعضا رقم بزند.