رُقعة من الحرير لإصلاح عضلة القلب التالفة

باحثون استخدموا التجميد لتكوين مسام مماثلة للأنسجة الطبيعية

كتلة من الحرير بعد إزالتها من قالب السيليكون

طور باحثون أستراليون رقعة طبية من محلول الحرير بعد تجميده، بحيث يمكن استخدامها كمادة حيوية تعزّز نمو خلايا القلب الجذعية، بما يؤدي لإصلاح خلايا عضلة القلب.
ومحلول الحرير هو بروتين «فيبروين»، المشتق من دودة القز، ويعتبر المكون الهيكلي الرئيسي لألياف شرنقة دودة القز، ويتمتع بمواصفات تؤهّله للتّطبيقات الطبية بسبب درجة توافقه الحيوي العالية، وعدم الاستجابة المناعية ضدّه عند زرعه داخل الجسم.
ووفق تقرير نشرته، جامعة «نيو ساوث ويلز»، أوّل من أمس، فإنّ محلول الحرير يستخدم كنوع من الدّعامات التي تدفع الخلايا الجذعية القلبية المعزولة من الجسم للنّمو بطريقة تحاكي الأنسجة الأصلية، لتُستخدم كبديل للأنسجة التالفة، وكان التحدي الذي تمكّن الباحثون من مواجهته، هو دَفعُ الخلايا إلى النّمو بطريقة تحاكي بنية وترتيب عضلة القلب.
ويصف التقرير الطّريقة التي استخدمها الباحثون لمواجهة هذا التحدي، إذ أُنشئ في البداية نموذج لعضلة القلب باستخدام قوالب مخصّصة من السيليكون أعدت عن طريق طابعة ثلاثية الأبعاد، وبعد ذلك سُكب محلول من الحرير والماء في القالب، من ثمّ وُضِع على صفيحة نحاسية مبردة بالثلج الجاف ببطء، وبدأت المياه في محلول الحرير تتحول إلى ثلج وتجمدت بثبات في اتجاه واحد من أسفل القالب حتى وصلت إلى الجزء العلوي من المحلول.
وبعد ذلك لجأ الباحثون إلى تجفيف كتلة الحرير المتجمد، ثم نزع الثلج منه، ليترك ذلك مساماً مطولة تسير في اتجاه واحد، ويصبح هيكل الحرير الآن مماثلاً للتركيب الدقيق لبلورات الجليد، واتضح أن هذا يُشبه بشكل ملحوظ تكوين عضلة القلب على المستوى الجزئي.
ويقول د.رنجاك كوفاسينا، أحد الباحثين الرئيسيين في هذا المشروع: «قد يبدو الأمر بسيطاً بدرجة كافية، لكن معدلات الحرارة ودرجة الحرارة والتجميد، هي مفتاح بناء الحرير مع مسام بالشكل والهيكل المناسبين مما يسمح بنمو خلايا عضلة القلب». ويضيف: «إذا غيرت بنية الجليد، يمكنك تغيير شكل مسام بنية الحرير، ولتغيير بنية الجليد، يمكنك فقط تغيير سرعة تجميده أو مقدار الحرير الذي تستخدمه. على سبيل المثال، يمكنك جعل المسام النهائية أكثر اتساعاً عن طريق إضافة المزيد من الحرير، أو أكثر نسجاً عن طريق تجميد كمية أقل من الحرير».
ويتوقع كوفاسينا أن تُصبح هذه الطريقة هي المعتمدة في كثير من المعامل حول أنحاء العالم، إذ إن الحلول المتوفرة حالياً لاستخدام المواد الحيوية لعلاج الخلل في هياكل الأنسجة المختلفة في جسم الإنسان، ثمنها مرتفع جداً، والمعدات المطلوبة لتوفيرها معقدة، كما أن هناك صعوبة في التحكم بمواصفات تلك المواد، وهي المشاكل التي أمكن حلها في الابتكار الجديد.