پیوند موفقیت‌آمیز کبد مصنوعی انسان به موش‌های آزمایشگاهی

اخیرا خبر رسیده که دانشمندان در اقدامی موفقیت‌آمیز و شگفت‌انگیز، کبد مصنوعی انسان را به موش‌های آزمایشگاهی پیوند زده‌اند؛ این دستاورد می‌تواند آینده ساخت اعضای مصنوعی انسان را دگرگون کند.

بر اساس تازه‌ترین اخبار حوزه مهندسی بیولوژی، چندین کبد مصنوعی انسان با ابعادی مینیاتوری که در آزمایشگاه‌ ساخته شده بودند، با موفقیت به موش‌ها پیوند داده شدند. چنین دستاوردی در ساخت اعضای مصنوعی بدن انسان و به کار گیری موفقیت‌آمیز آن‌ها در بدن موجودات زنده در نوع خود شگفت‌انگیز و منحصر به فرد است؛ در بررسی این خبر با ما همراه باشید.

گفته شده که دانشمندان دانشگاه پیتسبورگ ایالات متحده با کشت سلول‌های برنامه‌ریزی شده پوست انسان در محیط آزمایشگاهی، کبدهایی مینیاتوری را به وجود آورده بودند که پس از رسیدن به مرحله بهره‌برداری، به بدن موش‌ها پیوند داده شدند. از آنجایی که نارسایی‌های کبدی تنها در آمریکا سالانه جان بیش از 40 هزار نفر را می‌گیرند، دستاورد اخیر برای مبارزه با این بیماری‌ها و دادن جانی دوباره به کسانی که نیازمند پیوند کبد هستند، می‌تواند تاثیری شگفت‌انگیز در تحقیقات پزشکی این حوزه داشته باشد.

کشت کبد مصنوعی انسان 

در جریان تحقیقات ساخت کبد مصنوعی انسان محققان توانستند با موفقیت کبدهایی سالم و کارآمد را به موش‌ها پیوند بزنند و با اینکه تا رسیدن این پژوهش‌ها به مراحل آزمایش‌های انسانی زمان زیادی باقی مانده، اثبات عملی بودن ایده ساخت و پیوند کبد مصنوعی حرکت بزرگی به شمار می‌رود.

به صورت کلی عمل‌های جراحی پیوند کبد به واسطه پیچیدگی و دردسرهای گوناگون فوق‌العاده پرهزینه بوده و از طرف دیگر، عضوهای مورد نیاز برای انجام پیوند هم تنها به تعداد افراد اهدا کننده محدود هستند. در هر لحظه حدودا 14 هزار آمریکایی در این کشور در صف پیوند کبد قرار دارند و بررسی‌ها نشان می‌دهد که اکثر این افراد هیچ وقت به موقع عضو مورد نیاز خود را دریافت نمی‌کنند.

با این حال حتی پیش از عملی شدن ایده پیوند کبد مصنوعی انسان به بیماران نیازمند، می‌توان در مراحلی ابتدایی‌تر اعضای مصنوعی را ساخت که به عنوان کبدی موقتی، مبتلایان به مشکلات کبدی را تا رسیدن نوبتشان در صف پیوند اعضا، زنده نگه می‌دارند.

آلخاندرو سوتو (Alejandro Soto) از دانشگاه پیتسبورگ آمریکا در این رابطه می‌گوید که هدف نهایی از بین بردن نیاز بیماران به کبد اهدا کنندگان خواهد بود؛ اما تا رسیدن به این هدف بزرگ می‌توان به ساخت کبد مصنوعی انسان در آزمایشگاه به عنوان پلی برای برطرف کردن این نیاز نگاه کرد.

جزئیات دستاورد اخیر

برای کشت کبدهای مینیاتوری مورد نظر، محققان در ابتدا سلول‌های پوستی تهیه شده از بدن داوطلبان را در محیط آزمایشگاهی به حالت پایه‌ای سلول‌های بنیادی بازگرداندند. در چنین حالتی سلول بنیادی موجود می‌تواند به هر سلول دیگری تبدیل شود. در ادامه با استفاده از هورمون‌ها و مواد شیمیایی خاص، دانشمندان این سلول‌ها را به سمت تبدیل شدن به سلول‌های کبد سوق دادند.

در حالی که از زمان تولد نوزان انسان دو سال طول می‌کشد تا کبد نوزاد به حالت قابل قبولی رشد کند، محققان پیتسبورگ توانستند در عرض چند هفته کبد مصنوعی انسان در ابعاد مینیاتوری را کشت کرده و با استفاده از ساختار پایه‌ای کبد موش، سلول‌های اولیه را به محصولی نهایی که شبیه عضو بدن موش‌ها بود، تبدیل کنند.

در تحقیقات قبلی برای ساخت کبد مورد استفاده موش از سلول‌های بومی این جاندار برای تولید عضو استفاده می‌شد، اما تیم سوتو در این پژوهش از حداکثر سلول‌های انسانی برای اشباع کردن کبد مینیاتوری استفاده کردند. در مرحله بعدی این اعضای کوچک به 5 موش پیوند داده شد و بعد از گذشت چهار روز و تایید عملکرد کبدهای مصنوعی در بدن موش‌ها، این جانداران آزمایشگاهی برای انجام تحقیقات بیشتر قربانی شدند.

کالبدشکافی موش‌ها نشان داد که کبد پیوند داده شده در کنار ترشح اسید صفرا و اوره، پروتئین‌های مخصوص کبد انسان را در جریان خون موش‌ها وارد کرده و در مدت زمان بین پیوند کبد مصنوعی انسان و قربانی کردن جانداران، به خوبی کار کرده است. البته عملکرد عضو مصنوعی آن‌قدر هم ایدئال نبود؛ ضعیف بودن جریان خون به داخل کبد باعث بروز کم‌خونی عضو و لخته شدن خون شده بود و چنین مسئله‌ای نشان می‌دهد که هنوز پیوند اعضای مصنوعی به جریان خون جانداران چالش‌های جدی پیش رو دارد.

آینده‌ای روشن

با وجود مشکلات حال حاضر، همان‌طور که اشاره شد دستاورد اخیر در نوع خود منحصر به فرد است و تا به امروز پیوند عضو مصنوعی انسان به موش و زنده ماندن این جانداران برای مدت 4 روز سابقه نداشته است. انتظار می‌رود که روزی فرا برسد که بیماران کبدی بتوانند از کبد مصنوعی انسان برای ادامه زندگی خود استفاده کنند.

دانشمندان تخمین می‌زنند که حداقل چندین دهه تا فرا رسیدن این روز زمان باقی مانده و فاکتورهای مهمی از جمله اثبات ایمنی به کار گیری این اعضای مصنوعی در بدن انسان‌ها باید مدنظر قرار بگیرند. با این وجود در این مدت می‌توان از اعضای مینیاتوری ساخته شده برای اهداف دیگری مانند بررسی تاثیر درمان‌های گوناگون برای برطرف کردن مشکلات کبدی هم استفاده کرد.

سوتو در این رابطه می‌گوید که قدم مهم اثبات عملی بودن این ایده برداشته شده و در آینده محققان زیادی در این حوزه فعالیت خواهند کرد.