عصر جدید در پیوند اعضا بدون جراحی

در حالی که هزاران بیمار با انتظار نامشخص در لیست پیوند اعضا دست و پنجه نرم می کنند، اخبار انقلابی از دنیای علم می آید. محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در حال توسعه راه حلی غیرجراحی برای کسانی هستند که با نارسایی کبدی دست و پنجه نرم می کنند. می تواند به بدن تزریق شود جگرهای ماهواره ایپتانسیل تغییر فرآیندهای پیوند سنتی را دارد. این نوآوری می تواند به انتظارهای طولانی بیماران پایان دهد و جان افراد را نجات دهد. تیم MIT، فناوری INSITEاو موفق شد از سلول های کبد محافظت کند و آنها را به طور طبیعی در بدن ادغام کند. به نظر می رسد این رویکرد فشار ناشی از کمبود اهداکنندگان عضو را کاهش دهد.

محققان هپاتوسیت ها، سلول های اساسی کبد را با ترکیب آنها با کره های میکروسکوپی مبتنی بر هیدروژل تزریق می کنند. این مخلوط تحت هدایت اولتراسوند در حفره شکمی قرار می گیرد و در مدت زمان کوتاهی خودسازمان می شود و یک بافت عملکردی ایجاد می کند. آزمایش‌هایی که روی موش‌ها انجام شد این را نشان داد ساختارهای اندام کوچکاین نشان می دهد که وظایف حیاتی مانند فیلتر کردن خون، سنتز پروتئین و متابولیسم کربوهیدرات را به مدت هشت هفته با موفقیت انجام می دهد. این دستاورد می تواند نقطه عطفی در درمان بیماران مبتلا به نارسایی کبدی باشد. این پروژه از MIT با افزایش سازگاری سلول ها با بدن، میزان بقای پس از تزریق را به طور چشمگیری افزایش می دهد.

کره های هیدروژل، در قلب این فناوری قرار دارد. محققان متوجه شدند که سلول‌ها نمی‌چسبند و وقتی به تنهایی تزریق می‌شوند می‌میرند. کره های توسعه یافته برای حل این مشکل از سلول ها محافظت می کنند و ادغام سریع رگ های خونی اطراف را در ساختار تسهیل می کنند. در نتیجه سلول های تزریق شده به بخشی از بدن تبدیل می شوند. این طراحی هوشمندانه پیوند اعضا را در دسترس تر می کند. به عنوان مثال، بیمارانی که برای پیوند کامل کبد مناسب نیستند اندام های ماهواره ایبا تشکر از این، شما می توانید پشتیبانی موقت دریافت کنید.

رئیس تیم MIT واردمان کومار، بر اهمیت این اختراع تاکید می کند. به گفته کومار، کره های هیدروژل تغذیه و نشست سلول ها را بهینه می کند و موفقیت درمان را افزایش می دهد. این روش نه تنها برای کبد، بلکه برای نارسایی‌های قلب، کلیه یا سایر اندام‌ها نیز قابل استفاده است. فرض کنید یک بیمار با بیماری مزمن کبدی دست و پنجه نرم می کند. روش‌های سنتی می‌توانند پرهزینه و خطرناک باشند. با این حال فناوری INSITEممکن است کیفیت زندگی بیماران را با ارائه یک گزینه کمتر تهاجمی بهبود بخشد. مطالعات نشان می دهد که میزان موفقیت در موش ها بیش از 90 درصد است، داده هایی که برای آزمایش های انسانی آینده امیدوار کننده است.

اصل کار فناوری

فناوری INSITE از مخلوط کردن سلول های کبدی با کره های هیدروژل شروع می شود. به عنوان یک ماده مبتنی بر آب، این کره ها محیطی سازگار با مایعات بدن ایجاد می کنند و در عین حال از سلول ها در برابر آسیب های مکانیکی محافظت می کنند. در حین تزریق، با استفاده از سونوگرافی از قرارگیری دقیق اطمینان حاصل می شود. سپس کره‌ها در داخل بدن منبسط می‌شوند و داربستی را تشکیل می‌دهند و سلول‌ها روی این داربست تکثیر می‌شوند. این فرآیند گام به گام به شرح زیر است: ابتدا سلول ها تزریق می شوند. بعد، رگ های خونی به داربست نشت می کنند. در نهایت، اندام مصنوعی با ظرفیت کامل شروع به کار می کند. این مراحل نسبت به پیوندهای سنتی خطر بسیار کمتری دارند و زمان بهبودی را کوتاه می‌کنند.

به عنوان مثال، در آزمایش موش، تزریق شد جگر ماهواره ایساختار آن در گردش خون ادغام شد و تنها در یک هفته عملکرد کبد را به عهده گرفت. این الهام بخش دانشمندان برای توسعه فناوری های مشابه برای سایر اندام ها است. ساختار انعطاف‌پذیر کره‌های هیدروژل را می‌توان با انواع بافت‌های مختلف تطبیق داد، بنابراین دامنه درمان‌ها را گسترش می‌دهد. محققان در حال آزمایش این اصل برای سلول های ماهیچه قلب هستند و نتایج اولیه مثبت است.

نتایج آزمون و مزایا

در آزمایشات موش، جگرهای ماهواره ایبه مدت هشت هفته موثر باقی ماند. در طول این مدت، ساختارها خون را تمیز کردند، پروتئین ها را سنتز کردند و فرآیندهای متابولیک را مدیریت کردند. با توجه به داده های مقایسه ای، در حالی که میزان موفقیت در روش های سنتی کمتر بود، نرخ ها با این فناوری افزایش یافت. برای مثال، در یک مطالعه، 85 درصد از موش‌های تحت درمان در مقایسه با 50 درصد در گروه کنترل، سالم ماندند. این داده ها قابلیت اطمینان فناوری را ثابت می کند.

از مزایای آن می توان به عدم نیاز به جراحی و هزینه کم اشاره کرد. اگرچه پیوند سنتی به دلیل یافتن اهداکننده و خطرات جراحی چالش برانگیز است، این روش به راحتی در بیمارستان ها قابل انجام است. علاوه بر این، نارسایی کبداین می تواند به عنوان یک پل درمانی برای بیماران زنده عمل کند و تا زمانی که پیوند کامل انجام شود، پشتیبانی موقتی را ارائه می دهد. کارشناسان پیش بینی می کنند که این رویکرد سیستم اهدای عضو را تسهیل می کند، زیرا می توان نیازهای هزاران بیمار را برآورده کرد.

کاربردها و پیامدهای آینده

این پروژه از MIT در حال حرکت به سمت آزمایشات انسانی است. اگرچه هنوز جدول زمانی مشخص نشده است، تحقیقات همچنان ادامه دارد. در آینده، اندام های ماهواره ایمی توان از آن برای بیماری های مختلف استفاده کرد. به عنوان مثال، پانکراس مصنوعی را می توان برای بیماران دیابتی یا کلیه های کوچک برای نارسایی کلیه ایجاد کرد. این امر سرعت نوآوری های پزشکی را تسریع می کند و زندگی میلیون ها بیمار را تغییر می دهد.

محققان همچنین جنبه های اخلاقی این فناوری را در نظر می گیرند. به عنوان مثال، آزمایش های اضافی برای بررسی اثرات بلند مدت برنامه ریزی شده است. کومار می‌گوید: «این کره‌ها هماهنگی کامل سلول‌ها با بدن را تضمین می‌کنند و دوره جدیدی را در درمان می‌گشایند. این پیشرفت راه حلی برای مشکلات بهداشت جهانی ارائه می دهد و به کسانی که منتظر پیوند عضو هستند امید می دهد. در خاتمه، فناوری INSITEآینده پزشکی را شکل می دهد.

مزیت دیگر این نوآوری پتانسیل شخصی سازی است. کره های متناسب با مشخصات ژنتیکی بیماران می تواند درمان را موثرتر کند. به عنوان مثال، سلول هایی که به طور خاص برای سیستم ایمنی بدن بیمار طراحی شده اند، خطر رد شدن را کاهش می دهند. این جزئیات می تواند اجرای این فناوری را در زندگی واقعی سرعت بخشد.

تحقیقات در حال آزمایش زیست سازگاری مواد هیدروژل است و نتایج امیدوارکننده است. تیم MIT قصد دارد این پروژه را با همکاری های بین المللی گسترش دهد. این تأثیر جهانی خواهد داشت و صنعت پزشکی را متحول خواهد کرد. برای بیماران، این جگرهای ماهواره اییعنی شانس دوم