أعلن فريق من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، بقيادة إيمان نحشادي عن أول نمو ناجح لأنسجة شبيهة بالدماغ دون استخدام طلاءات بيولوجية مشتقة من الحيوانات. نُشرت النتائج في Advanced Functional Materials، وبراينس ديفيد أوكورو، طالب دكتوراه في مختبر نحشادي، هو المؤلف الرئيسي للدراسة.
توضح المقالة أن معظم منصات أنسجة الدماغ تعتمد على طلاءات حيوانية ذات تركيب غير محدد جيدًا، ما يضيف حالة عدم يقين. حل الفريق كان إعادة تشكيل بوليمر PEG المحايد إلى مصفوفة ذات ملمس محكوم ومسامات مترابطة تعرفها الخلايا. بهذه الطريقة تستوطن الخلايا المصفوفة وتبني شبكات عصبية وظيفية. لصنع السقالة مرر الباحثون ماء وإيثانول وPEG عبر شعيرات زجاجية، وعند فصل المكونات استُخدم نبضة ضوء لقفل البنية المسامية في مكانها.
تسمح المسام بتدوير الأكسجين والمواد المغذية، ما يغذي الخلايا الجذعية المتبرعَة ويشجع نضوجها ونشاطها العصبي المرتبط بالمتبرع. يرى الباحثون أن السقالة المصممة مستقرة وتسمح بدراسات أطول، مما يفيد دراسة أمراض أو إصابات دماغية مثل إصابات الدماغ الرضحية، والسكتات، ومرض Alzheimer’s. كما قد يقلل النموذج الحاجة لاستخدام أدمغة حيوانية ويتماشى مع جهود US FDA للحد من اختبارات الحيوانات.
بدأ البحث في 2020، وحصل الفريق على تمويل من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد ومعهد كاليفورنيا للطب التجديدي. السقالة الحالية عرضها حوالي 2 مليمتر، والفريق يعمل على توسيع النموذج وقدّم ورقة متعلقة بأنسجة الكبد بهدف تطوير ثقافات متصلة على مستوى الأعضاء لدراسة تداخل تأثير الأعضاء على بعضها البعض.
كلمات صعبة
- مصفوفة — بنية ثلاثية الأبعاد تدعم نمو الخلاياالمصفوفة
- بنية مسامية — تركيب يحتوي على فراغات أو قنوات صغيرةالبنية المسامية
- سقالة — بنية صناعية تدعم خلايا أو أنسجة جديدةالسقالة
- بوليمر — مادة كبيرة الجزيئات مكوّنة من وحدات متكررة
- خلية جذعية — خلية قادرة على الانقسام وتكوين خلايا متخصصةالخلايا الجذعية
- نضوج — عملية تطور الخلايا لتأدية وظائف محددةنضوجها
- مستقر — ثابت في الزمن ولا يتغير بسهولةمستقرة
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- ما المزايا الأخلاقية والعلمية لصنع أنسجة شبيهة بالدماغ دون طلاءات حيوانية؟ اذكر سببين على الأقل.
- ما التحديات التي قد تواجه توسيع السقالة الحالية (عرضها حوالي 2 مليمتر) إلى نماذج أكبر على مستوى الأعضاء؟
- كيف يمكن لنماذج أنسجة متصلة على مستوى الأعضاء أن تغير دراسة تأثير عضو على آخر؟ اشرح بأمثلة بسيطة.
