قد يتضمن مستقبل علاج الأمراض استخدام إبرة، ومصدر كهربائي عالي الجهد، ومحاليل بوليمر يلتقون معًا لهندسة الأنسجة. يدرس باحثو مايو كلينك حاليًا هذه العناصر المختلفة باستخدام جهاز غزل كهربائي، وهو جهاز يحوّل الألياف العلاجية الحيوية إلى سقالة – أو قاعدة – لغزل العلاجات الحيوية المتجددة.
يشبه المغزل الكهربائي تقريبًا عجلة الغزل أو المنوال الطبي، حيث يطلق المغزل الكهربائي القوى الكهربائية التي تُحوّل المحاليل الكيميائية إلى ألياف نانوية أو مجهرية. وهذا بدوره يُشكّل قاعدة مسامية مناسبة لنمو الخلايا البديلة.
تقول شيريل مايرز، الحاصلة على الدكتوراه، واختصاصية علم الأحياء المناعي في مايو كلينك بولاية أريزونا والتي تدرس تطبيقات العلوم التجديدية: “يمكن للمغزل الكهربائي أن يحاكي أو ينتج مصفوفة من البروتينات والجزيئات التي توفر قاعدة لنمو الأنسجة وتطورها، على غرار ما هو موجود في أجسامنا”. “يشبه الأمر إلى حد ما بناء المنزل، فأنت بحاجة إلى الأساس والبنية قبل أن تتمكن من البدء في كساء الجدران. يوفر الغزل الكهربائي الأساس لنمو الخلايا والأنسجة وتجديدها”.
الجلد يتميزبقدرة عالية على التجدد
تتفاوت قدرة الجسم على تجديد الخلايا والأنسجة الجديدة بشكل كبير. حيث تتمتع بعض الأنسجة، مثل الجلد، بقدرة عالية على التجدد. بينما لا تنمو الأنسجة غير المتصلة بإمدادات الدم، مثل الغضاريف، ولا تجدد نفسها. يمكن أن يسبب ذلك حالات مرضية مثل الفُصال العظمي للركبة أو الوِرك والتي لا يوجد لها معالَجة سوى الاستبدال بمفصل اصطناعي.
هندسة الأنسجة هي تقنية ناشئة تعطي الأمل في استبدال الخلايا، أو الأنسجة، أو الأعضاء المتضررة وترميمها. ويدرس العلماء أيضًا ما إذا كان من الممكن استخدام تقنية المغزل الكهربائي لتجديد العظام، والغضاريف، والأوعية الدموية.
تقول الدكتورة شيريل مايرز: “اعتمادًا على أنواع المذيبات والبوليمرات (الجزيئات الكبيرة) المستخدمة مع المغزل الكهربائي، يمكننا غزل بنية ألياف صغيرة توفر قاعدة للأنسجة البديلة لاختبار علاجات القلوب، أو العضلات، أو الأوتار المتضررة”.
تستخدم الدكتورة شيريل مايرز وفريقها المغزل الكهربائي لاختبار القدرة على تجديد الأنسجة لعلاج الاضطرابات التي لا يتوفر لها حاليًا سوى خيارات علاجية محدودة. فهم يقيّمون، على سبيل المثال، ما إذا كان الجهاز قادرًا على غزل الأنسجة التي يمكن أن تنمو لتصبح غرسة حنجرة مطبوعة بيولوجيًا ثلاثية الأبعاد واستعادة الوظيفة للمرضى الذين فقدوا جزءًا من حنجرتهم بسبب المرض.
يدرس الفريق أيضًا ما إذا كانت الحلول العلاجية التالية قد تصبح ممكنة من خلال الأبحاث على المغزل الكهربائي:
- لصيقات جلدية لعلاج الجروح المزمنة غير القابلة للشفاء والتي لم تستجب للعلاجات الأخرى.
- لصيقات عظمية تقويمية لتجديد الغضروف المتضرر حول الكُفة المدوّرة في الكتف.
وكما هو الحال مع معظم الدراسات العلمية، يجب على الباحثين التعامل مع التحديات بينما يجلبون أدوات جديدة للرعاية السريرية. تحاول الدكتورة شيريل مايرز وفريقها فهم المُركّبات الكيميائية المناسبة، وعوامل النمو، والخلايا اللازمة لنمو الأنسجة. وستتطلب هذه التقنيات اختبارات إضافية في التجارب السريرية إذا كان لها أن تمضي قُدمًا نحو رعاية المرضى.
