في خطوة مهمة إلى الأمام في مجال هندسة الأنسجة، يستخدم العلماء بيئة انعدام الجاذبية على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) لإنشاء نسيج كبد بشري يتمتع بوظائف فائقة.

وعلى عكس النهج التقليدي المرتبط بالأرض، والذي يستخدم أطراً اصطناعية لتوجيه نمو الخلايا، تسمح بيئة انعدام الجاذبية للخلايا بالتجمع الذاتي بشكل طبيعي، ونتيجة لذلك، تظهر أنسجة الكبد المتكونة في الفضاء تمايزاً ووظائفَ محسّنة، مقارنة بتلك التي نمت في ظروف أرضية، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
الجاذبية تغير قواعد اللعبة

وتُستخدم السقالات الاصطناعية أو ألواح، لتوفير بنية لنمو الخلايا، ولكن هذه المواد الغريبة يمكن أن تتداخل مع وظيفة الخلية.

ومع ذلك، في الفضاء، يسمح غياب الجاذبية للخلايا بالطفو بحرية، وتنظيم نفسها، دون الحاجة إلى مصفوفات خارجية.
ويؤدي هذا إلى أنسجة تحاكي بشكل أوثق الفسيولوجيا الطبيعية، وهو عامل رئيسي في إنشاء غرسات قابلة للتطبيق للأغراض الطبية.
وقال الدكتور تامي تي تشانج، أستاذ الجراحة في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو: "تشير نتائجنا إلى أن ظروف انعدام الجاذبية تمكن من تطوير أنسجة الكبد ذات التمايز والوظائف الأفضل من تلك المزروعة على الأرض، ويمثل هذا خطوة حاسمة نحو إنشاء غرسات أنسجة كبدية قابلة للحياة يمكن أن تكون بمثابة بديل أو مكمل لزراعة الكبد التقليدية".
"Tissue Orb"

وللحفظ بالتبريد، يعد تطوير مفاعل حيوي مخصص، يُعرف باسم "Tissue Orb"، والذي تم تصميمه خصيصاً لدعم تجميع الأنسجة ذاتياً في الفضاء، أحد المكونات الأساسية للمشروع.
 ويتميز هذا المفاعل الحيوي بنظام أوعية دموية اصطناعية وتبادل وسائط آلي، يحاكي تدفق الدم الطبيعي وتبادل المغذيات الذي تعيشه الأنسجة البشرية في الجسم.
ومن خلال تكرار هذه الظروف في بيئة انعدام الجاذبية، يأمل الفريق في إنشاء أنسجة وظيفية أكثر مناسبة للزرع أو التطبيقات الطبية الأخرى.
وأحد التحديات الرئيسية التي يواجهها الفريق هو الحفاظ على الأنسجة الهندسية ونقلها إلى الأرض، ولمعالجة هذه المشكلة، يتضمن البحث تطوير تقنيات الحفظ بالتبريد المتقدمة، وستختبر المرحلة التالية من المشروع التبريد الفائق المتساوي، وهي طريقة تسمح بتخزين الأنسجة في درجات حرارة تحت الصفر، دون التسبب في تلف الخلايا.
وإذا نجحت هذه الطريقة في الحفظ، فقد تعمل على إطالة العمر الافتراضي للأنسجة المصنعة بشكل كبير، مما يجعلها قابلة للنقل والاستخدام في مجموعة من السيناريوهات الطبية، بما في ذلك نمذجة الأمراض، واختبار الأدوية، وفي النهاية، الزرع العلاجي.
التداعيات المستقبلية

من المقرر أن يمهد هذا المشروع الطريق للتقدم المستقبلي في مجال البحث والتصنيع الطبي الحيوي القائم على الفضاء.

وتوفر القدرة على زراعة الأنسجة المعقدة في ظل انعدام الجاذبية، نهجاً جديداً لهندسة الأنسجة، يمكن أن يحول إنتاج المواد البيولوجية الأخرى في الفضاء.

بالإضافة إلى ذلك، يهدف البحث إلى استكشاف كيفية تطبيق هذه التطورات في نهاية المطاف على الحفاظ على الأعضاء بالكامل، مما قد يحل أحد أكبر التحديات في زراعة الأعضاء: التوافر المحدود للأعضاء القابلة للحياة.

وسيتم إطلاق هذا التكوين إلى الفضاء وتثبيته في محطة الفضاء الدولية خلال أول تجربة طيران في فبراير (شباط) 2025.

ويسلط هذا التعاون الضوء على الدور المتزايد لاستكشاف الفضاء في تطوير البحث الطبي الحيوي، مما يوفر فرصاً مثيرة لكل من العلوم الطبية الفضائية والأرضية.

قد يهمك أيضــــاً:

5 عصائر تساعد في التخلص من الدهون الزائدة بالكبد

5 عادات يومية تؤدي إلى تراكم الكوليسترول في الكبد