إعادة تصميم طباعة “جزر بنكرياسية” يفتح آفاقًا جديدة لعلاج مرض السكري

نجاح فريق دولي في طباعة جزر بنكرياسية بشرية وظيفية باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد

تمكن فريق من العلماء من تحقيق خطوة هامة في مجال علاج مرض السكري من النوع الأول، حيث استطاعوا طباعة جزر بنكرياسية بشرية وظيفية باستخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يمهد الطريق لعلاجات مستقبلية ثورية لهذه الحالة المزمنة من أمراض المناعة الذاتية.

مفهوم مرض السكري من النوع الأول

• مرض مزمن يعتمد على مهاجمة الجهاز المناعي للخلايا المنتجة للأنسولين، والمعروفة باسم “الجزر” في البنكرياس.
• يؤدي تدمير هذه الخلايا إلى عدم قدرة الجسم على إنتاج الأنسولين الضروري لتنظيم مستويات السكر في الدم.
• يعتمد المصابون على الحقن اليومي للأنسولين، إذ يُعد استبدال الجزر عن طريق الزراعة الحل المطروح، رغم التحديات المتعلقة بفقدان الخلايا وصعوبة الحفاظ على وظيفتها على المدى الطويل.

تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد وتطوير الجزر البنكرياسية

• استخدم العلماء “حبر بيولوجي” يتكون من الألجينات، وهي مادة طبيعية مستخلصة من الطحالب، إلى جانب نسيج بنكرياسي بشري منزوع الخلايا.
• مكن هذا الخليط من إنتاج جزر بنكرياسية عالية الكثافة، قادرة على البقاء حية ونشطة لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع، مع الاحتفاظ بقدرتها على الاستجابة لمستويات السكر وإفراز الأنسولين بكفاءة.

الميزات المهمة للتقنية الجديدة

• عكس الزرع التقليدي الذي غالبًا ما يتم داخل الكبد ويؤدي إلى فقدان كبير للخلايا المزروعة.
• تصميم الجزر المطبوعة ليتم زرعها تحت الجلد، مع عمليات زرع بسيطة تتطلب تخديراً موضعياً وشقاً صغيراً.
• توفير خيار أكثر أمانًا وراحة، مع بيئة محاكاة للبنكرياس الطبيعي تعزز من بقاء الخلايا وقدرتها على العمل بشكل أفضل.

التحديات التقنية ونتائج التجارب

• تم تطوير طرق تقلل من الضغط أثناء الطباعة لحماية الخلايا وتقليل الإجهاد الميكانيكي، مما ساهم في الحفاظ على شكل الجزر الطبيعي.
• أظهرت التجارب أن أكثر من 90% من الخلايا بقيت حية بعد الطباعة، مع استجابة محسنة لمستوى الجلوكوز وإفراز أنسولين أكثر دقة.
• حافظت الهياكل المطبوعة على بنيتها لمدة 21 يوماً دون تكتل أو انهيار، مما يعكس قدرة على الاستدامة والوظيفية بعد الزرع.

مميزات التصاميم المسامية ودوره في تحسين الأداء

• تصميم الهيكل بشكل مسامي يتيح تدفق الأوكسجين والمغذيات بشكل فعال إلى داخل الخلايا، الأمر الذي يساهم في تعزيز صحتها ودعم تطوير الأوعية الدموية اللازمة لبقائها على قيد الحياة بعد الزرع.
• دور هذا التصميم في تحسين أداء الجزر المزروعة بعد عملية الزرع، وتقليل مخاطر الانهيار أو تكتل الخلايا.

آفاق المستقبل والتطبيقات المحتملة

• هذه الدراسة تعتبر من أوائل البحوث التي تستخدم جزر بنكرياسية بشرية حقيقية، مما يعزز احتمالات توافقيتها مع الجسم بعد الزرع.
• يعمل الفريق على اختبار الجزر في نماذج حيوانية، بالإضافة إلى استكشاف تقنيات التجميد والتخزين التي تتيح توزيعها على نطاق عالمي.
• هناك جهود لاستخدام مصادر بديلة للخلايا، مثل الخلايا الجذعية أو خلايا الخنازير، لتجاوز نقص التبرعات وتحقيق علاج أكثر فعالية.

الختام وتوقعات المستقبل

على الرغم من أن العلاج ما زال في مراحله التجريبية، إلا أن العلماء يرون فيه نقطة تحول رئيسية في علاج السكري، إذ إن نجاح التجارب السريرية قد يغير حياة ملايين المصابين حول العالم، ويقرب من إنتاج علاج دائم وفعال دون الحاجة للحقن المتكرر بالأنسولين.