طباعة “جزر بنكرياسية” قد تفتح آفاقًا جديدة لعلاج مرض السكري

نجاح فريق دولي في طباعة جزر بنكرياسية بشرية وظيفية يعيد الأمل لعلاج مرض السكري من النوع الأول

في خطوة تمثل تطوراً هاماً في ميدان الطب الحيوي، أعلن فريق دولي من العلماء عن نجاحهم في طباعة جزر بنكرياسية بشرية وظيفية باستخدام تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد. هذه الإنجازات تفتح آفاقاً جديدة لعلاج مرض السكري من النوع الأول بشكل ثوري وتعد بمستقبل أكثر أماناً وفعالية للمرضى.

مقدمة عن مرض السكري من النوع الأول

يُعتبر مرض السكري من النوع الأول من الأمراض المزمنة التي تنتج عن اضطراب في الجهاز المناعي، حيث يقوم الجهاز بمهاجمة وتدمير الخلايا المنتجة للأنسولين، المعروفة باسم “الجزر” في البنكرياس. ينتج عن ذلك نقص حاد في إنتاج الأنسولين اللازم لتنظيم مستويات السكر في الدم، مما يُجبر المرضى على الاعتماد على حقن الأنسولين اليومية.

• خلال السنوات الماضية، سعى العلماء لاستبدال هذه الجزر عبر عمليات الزرع.
• واجهوا تحديات كبيرة تتعلق بفقدان الخلايا وصعوبة الحفاظ على وظائفها على المدى الطويل.

تطورات تقنية في علاج الجزر البنكرياسية

استفاد الباحثون من تقنية الحبر البيولوجي المبتكر، والذي يتكون من مادة الألجينات المستخلصة من الطحالب إلى جانب نسيج بنكرياسي بشري منزوع الخلايا. مكن هذا الخليط فريق البحث من طباعة جزر بنكرياسية عالية الكثافة، قادرة على البقاء حية ونشطة لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع، مع القدرة على الاستجابة لمستويات السكر وإفراز الأنسولين بكفاءة عالية.

فوائد التصميم وإجراءات الزرع

• تم تصميم هذه الجزر المطبوعة لزرعها تحت الجلد، بدلًا من إجراء عمليات داخل الكبد التي غالباً ما تؤدي إلى خسارة جزء كبير من الخلايا المزروعة.
• عملية الزرع تحت الجلد تعتمد على إثارة أقل وتتطلب فقط تخديراً موضعياً وشقاً صغيراً، مما يجعلها خياراً أكثر أماناً وراحة للمريض.
• اعتمد الفريق على محاكاة البنية الطبيعية للبنكرياس من خلال تصميم مسامي يسمح بتدفق الأكسجين والمغذيات بسهولة والحفاظ على صحة الخلايا المزروعة.

التحديات التقنية والمعالجة

لتجنب الضرر أثناء عملية الطباعة، قام الفريق بتطوير تقنية ضغط ووتيرة طباعة أقل لضمان الحفاظ على الشكل الطبيعي للجزر وتقليل الإجهاد الميكانيكي عليها. أتاح ذلك الحفاظ على جودة الخلايا وزيادة فعاليتها.

نتائج الأبحاث والتجارب

• أظهرت النتائج أن أكثر من 90% من الخلايا ظلت حية بعد الطباعة.
• تمكنت الهياكل المطبوعة من الاستجابة بشكل أكثر دقة لمستويات الجلوكوز مقارنة بالطرق التقليدية، مما أدى إلى إفراز أنسولين أكثر فاعلية وبتوقيت مناسب.
• على مدى 21 يوماً، حافظت الجزر المطبوعة على بنيتها دون تكتل أو انهيار، وهي مشكلة شائعة في التجارب السابقة.
• تميزت التصميمات المفرغة بالمسامية، التي ساعدت على تدفق الأكسجين والمغذيات، وتعزيز بقائها على قيد الحياة بعد الزرع، مع دعم تشكيل الأوعية الدموية اللازمة.

آفاق المستقبل والتحديات القادمة

يشير الباحثون إلى أن هذه الدراسة تمثل خطوة مهمة نحو تطوير علاج جاهز لمرض السكري يتم استخدامه دون الحاجة للحقن المتكرر. كما يعمل الفريق حالياً على:

• اختبار الجزر المطبوعة في نماذج حيوانية.
• استكشاف تقنيات التخزين بالتجميد لضمان إمكانية توزيعها على نطاق عالمي.
• استخدام مصادر بديلة للخلايا، مثل الخلايا الجذعية أو خلايا الخنازير، لتجاوز نقص المتبرعين.

ختام

رغم أن العلاج لا يزال في مراحله الأولية، إلا أن العلماء يرون فيه نقطة تحول محتملة في علاج السكري، حيث إذا أثبتت فعاليتها في التجارب السريرية، قد تُحدث نقلة نوعية في حياة ملايين المصابين حول العالم، وتوفر لهم علاجاً أكثر أماناً وفعالية على المدى الطويل.