ساخت قلب مصنوعی تپنده با استفاده از سلولهای بنیادی

در حال حاضر 4186 نفر در آمریکا در انتظار پیوند قلب می باشند اما کسری بسیاری در تعداد اهدا کنندگان وجود دارد و نتیجتاً تمام این بیماران قادر به ادامه ی حیات نخواهند بود. پرورش قلبهای مصنوعی در آزمایشگاه رویایی است که جوامع پزشکی مدتهاست در انتظار تحقق آن است و مطالعه ای در نشریه ی “تحقیقات گردش خون” Circulation Research تحقق این رویا را یک قدم به واقعیت نزدیکتر کرده است. گروهی از محققان اخیراً توانسته اند با استفاده از سلولهای بنیادی در محیط آزمایشگاه قلب تپنده ی انسان را تولید کنند.

تحقیق قبلی نشان داده بود میتوان از چاپگرهای سه بعدی برای تولید بخشهای قلب با استفاده از مواد بیولوژیکی استفاده کرد. این ساختارها با وجود آنکه هیچ سلولی از قلب واقعی را ندارند چارچوبی ایجاد میکنند که میتوان بافت قلب را روی آنها رشد داد. حال گروهی از بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) و دانشکده ی پزشکی هاروارد از این ایده ی ساخت چارچوب استفاده کرده و با ترکیب آن با سلولهای بنیادی به نتایج خارق العاده ای دست یاقته اند.

مشکل اصلی قلب پیوندی بجز کمبود اهدا کننده آن است که امکان دارد بدن بیمار پس از پیوند آن را پس بزند. سیستم ایمنی بدن بیمار معمولاً بافت خارجی را به عنوان تهدید محسوب می کند و نتیجتاً به آن حمله کرده و نابودش میکند. تنها راه جلوگیری از این امر استفاده از داروهایی است که سیستم ایمنی را سرکوب میکنند که البته این کار هم همیشه موفقیت آمیز نیست.

برای تحقیق حاضر 73 قلب انسان که برای پیوند مناسب تشخیص داده نشده بودند با دقت در محلولی زدایا غوطه ور شدند تا تمام سلولهایی که باعث فعال سازی سیستم ایمنی بدن شده بودند از آنها جدا گردند. باقیمانده شبکه ای (یا چارچوبی) از قلب بود که همراه با ساختار پیچیده ی قلب و رگهایش بستر مناسبی برای رشد سلولهای جدید قلب فراهم آورد.

در اینجا بود که سلولهای بنیادی چند منظوره به کار آمدند. این سلولهای بنیادی ابتدایی توان این را دارند که تقریباً به شکل هر سلول بدن در بیایند (از جمله سلولهای استخوان ها، اعصاب و حتی عضله). از جمله سلولهایی که این سلولهای بنیادی توان تبدیل به آنها را دارند سلولهاییست که در قلب یافت می شوند.

دانشمندان برای تحقیق حاضر سلولهای پوست انسان را طوری برنامه ریزی کردند تا به شکل سلولهای بنیادی چند منظوره در بیایند. سپس این سلولها را به شکل دو نوع سلول قلبی در آوردند. رشد این سلولها روی شبکه ی سه بعدی قلب موجود در محیط آزمایشگاه با غوطه ور کردن سلولهای بنیادی در محلولی مغذی به راحتی انجام پذیرفت.

هر سال حدود 510 هزار بیمار قلبی در آمریکا می میرند. آیا این تکنیک انقلابی میتواند روزی جان بسیاری از بیماران قلبی را نجات دهد؟

پس از تنها دو هفته شبکه های سلولهای قلب رشد یافته در آزمایشگاه هنوز کامل نشده بودند اما به قدر کافی ساختار پیچیده ی قلب را به خود گرفته بودند. در این زمان بود که گروه محققان به قلب شوک الکتریکی وارد کرد و قلب واقعاً شروع به تپش نمود.

مهم این بود که هر سلول قلب که به این طریق رشد داده شده بود مشروط بر این که سلولهای بنیادی آن از بدن فرد نیازمند به قلب برداشت شده بود از طرف سیستم ایمنی بدنش پس زده نمی شد. معنای این موضوع آن است که قلبهای تولید شده در آزمایشگاه پس زده نشده و نیازی هم به انتظار برای اهدا کننده ی قلب نیست.

ژاک گویت، محقق مهندسی پزشکی طب احیای مرکز MGH و فرد اصلی این تحقیق می گوید: “قدمهای بعدی که بدنبال برداشتن آنهاییم بهبود روشهایی برای تولید سلولهای قلبی بیشتر است. با وجود اینکه در خلال این تحقیق عدد شگفت انگیز 500 میلیون سلول قلبی از سلولهای بنیادی تولید شد برای رشد قلب کامل نیاز به ده ها میلیارد سلول قلب می باشد.”

بنابراین با وجود اینکه تعداد سلولهای تولید شده ی آزمایشگاهی از بدن خود بیمار جهت تولید یک قلب کامل انسانی هنوز کم است موفقیت حاصله بزرگترین پیشرفت در راه تولید قلب پیوندی به شمار می رود و دستاوردی فوق العاده است.

منبع : IFLScience