رورش اندام کامل در آزمایشگاه

 تدبیر24: محققان بیمارستان عمومی ماساچوست توانستند برای نخستین بار اندام جلویی موش را با عضلات و رگهای کاربردی پرورش دهند.

این دستاورد همچنین نشان داد که این رویکرد را می‌توان بر روی اندام نخستی‌ها (میمون‌ها و انسان) نیز اعمال کرد.

اندام‌ها شامل عضلات، استخوان، غضروف، عروق خونی، رباطها و اعصاب هستند که هر کدام از آن‌ها باید بازسازی شده و نیازمند به ساختار پشتیبان خاصی موسوم به ماتریکس هستند.

محققان نشان دادند که می‌توان ماتریکس همه بافتها را در ارتباط طبیعی‌شان با یکدیگر حفظ کرد. همچنین می‌توان کل ساختار را در دوره‌های زمانی طولانی‌مدت کشت کرده و سیستم عروقی و عضلات را تکثیر کرد.

به گفته دانشمندان، اگرچه فناوری پروتز بطور قابل توجهی پیشرفت کرده، اما دستگاهها هنوز هم از لحاظ عملکردی و هم ظاهر با محدودیت‌هایی روبرو هستند.

از سوی دیگر، عضلات و عروق، پیش از این با سلول‌های بنیادی در آزمایشگاه پرورش داده شده و این رگها به بیمار انسانی پیوند زده شده بودند. استفاده از مواد ژنتیکی خود بیمار باعث کاهش خطر رد اندام پیوندی توسط سیستم ایمنی بدن فرد شده و نیاز به استفاده از داروهای سرکوب‌کننده ایمنی را از بین می‌برد. اگرچه این رویکرد با مشکلاتی روبرو است که اصلی‌ترین آن، پرورش کل اندام است، زیرا کل اندام بسیار پیچیده بوده و از بخشهای بیشتری نسبت به یک بافت ساده برخوردار است.

برای پرورش اندام جدید، چارچوب ماتریکس که شامل اندام جلویی پاکسازی شده موش از سلول بود، در محفظه‌ای موسوم به راکتور زیستی برای فرآیندهای شیمیایی زیستی قرار گرفت. سلول‌های عروق به رگ اصلی اندام و سلول‌های پیش‌ساز عضله نیز درون پوشش‌های ماتریکس که موقعیت عضله را تعیین می‌کردند، تزریق شدند.

راکتور زیستی سپس با یک حلال مغذی پرای پرورش سلول ها پر شد. پس از پنج روز، محرکهای الکتریکی برای ارتقای شکل‌گیری عضلات اعمال شدند.

پس از دو هفته، اندام از این راکتور خارج شد و محققان دریافتند که سلول‌های عروق و عضلات بدرستی اندام را پر کرده‌اند و همچنین تا 80 درصد مشابه اندام یک حیوان تازه متولد شده انقباض دارند.

این دستاورد در مجله Biomaterials منتشر شده است.