قد تعالج التنكس البقعي

استخدم الباحثون الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد ليصنعوا أنسجة العين ويُنتجوها باستخدام الخلايا الجذعية للمرضى. قد يوفر التقدم إمدادًا لا حصر له من الأنسجة للدراسة لعلاج أمراض الشبكية والتنكس البقعي المرتبط بتقدم العمر.

استخدم العلماء الخلايا الجذعية للمرضى والطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد لإنتاج أنسجة العين، التي ستطور من فهم آلية عمل الأمراض المسببة للعمى.

طبع فريق البحث من المعهد الوطني للعيون (NEI)، وهو جزءٌ من معاهد الصحة الوطنية، مزيجًا من الخلايا التي تُكون الحاجز الدموي الخارجي للشبكية، وهو نسيج العين الذي يدعم مستقبلات الضوء المستشعرة له في الشبكية.

توفر التقنية – نظريًا – إمدادًا لا حصر له من الأنسجة المُشتقة من المرضى؛ لدراسة أمراض الشبكية التنكسية مثل التنكس البقعي المرتبط بالعمر (AMD).

قال كابيل بهارتي، الحاصل على الدكتوراه والذي يترأس قسم البحث الانتقالي للعين والخلايا الجذعية في المعهد الوطني للعيون: “نعلم أن التنكس البقعي المرتبط بالعمر يبدأ في الحاجز الدموي الخارجي للشبكية”.

وأضاف: “إلا أن آلية بِدء التنكس البقعي المرتبط بالعمر، وتفاقمه إلى مراحله المتقدمة الجافة والرطبة تظل غير مفهومة؛ بسبب نقص النماذج البشرية ذات الصلة الفسيولوجية”.

يتكون الحاجز الدموي الخارجي للشبكية من النسيج الطلائي الصبغي الشبكي (RPE)، الذي يفصله غشاء بروخ عن المشيماء الشعرية الغنية بالأوعية الدموية. ينظم غشاء بروخ تبادل المغذيات والمخلفات بين المشيماء الشعرية والنسيج الطلائي الصبغي الشبكي.

تتكون في التنكس البقعي المرتبط بالعمر رواسب بروتينية دهنية تُسمى بالبراريق الشفافة خارج غشاء بروخ مُعيقةً وظيفته، وبمرور الوقت يتعطل النسيج الطلائي الصبغي الشبكي مؤديًا إلى ضمور المستقبلات الضوئية وفقدان البصر.

جمع بهارتي وزملاؤه ثلاثة أنواعٍ من الخلايا المشيمية غير الناضجة في هلام مائي، وهي: الخلايا الحوطية والخلايا الباطنية اللتان تمثلان مكونين أساسيين للشعيرات الدموية، والخلايا الليفية التي تعطي بُنيةً للخلايا. ثم طبع العلماء الهلام على سقالة قابلة للتحلل الحيوي. بدأت الخلايا – في خلال أيام – تنمو إلى شبكة كثيفة من الشعيرات الدموية.

زرع العلماء في اليوم التاسع خلايا النسيج الطلائي الصبغي الشبكي على الجانب الآخر من السقالة. بلغت الأنسجة المطبوعة مرحلة النضج الكامل في اليوم الثاني والأربعين. أظهرت تحاليل الأنسجة والاختبارات الجينية والوظيفية أن الأنسجة المطبوعة بدت مشابهةً للحاجز الدموي الخارجي للشبكية الأصلي، وتصرفت مثله.

أظهرت الأنسجة المطبوعة أنماطًا للضمور البقعي المبكر المرتبط بالعمر مثل: ترسبات البراريق الشفافة أسفل النسيج الطلائي الصبغي الشبكي، وتطورها إلى المرحلة المتأخرة من التنكس البقعي الجاف المرتبط بالعمر، حيث لوحظ تحلل الأنسجة.

استحث نقص الأكسجين مظهرًا يشبه التنكس البقعي الرطب المرتبط بالعمر، وكان مصحوبًا بانقسامٍ مفرطٍ للأوعية المشيمية التي انتقلت إلى المنطقة أسفل النسيج الطلائي الصبغي الشبكي. منعت الأدوية المضادة لعوامل نمو بطانة الأوعية الدموية، التي تُستخدم في علاج التنكس البقعي المرتبط بتقدم العمر، كما أنها أعادت ترميم شكل الأنسجة.

قال بهارتي: “إننا نسهل تبادل الإشارات الخلوية اللازمة للحصول على تشريح طبيعي للحاجز الدموي الخارجي للشبكية عبر طباعة الخلايا”.

وأضاف: “فمثلاً يحفز وجود خلايا النسيج الطلائي الصبغي الشبكي تغيراتٍ في التعبير الجيني بالخلايا الليفية، التي تساهم في تكوين غشاء بروخ. وهو أمرٌ اُقترح منذ عدة سنوات لكنه لم يُثبت قبل نموذجنا”.

اشتملت التحديات التقنية التي عالجها فريق بهارتي على إنتاج سقالة ملائمة ومتحللة حيويًا، وتحقيق نمط طباعة متسق عبر تطوير هلام مائي حساس لدرجة الحرارة، يعطي صفوفًا مميزةً عند تبريده لكنه يذوب عند تدفئته.

أتاح اتساق الصفوف الجيد نظامًا أكثر دقة لقياس بنية الأنسجة كميًا. كما أنهم حسنوا أيضًا نسبة مزيج الخلايا المُحتوي على كلٍ من الخلايا الحوطية والباطنية والليفية.

المؤلف المشارك مارك فيرير الحاصل على الدكتوراه، ومدير مختبر الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد للأنسجة بالمركز الوطني التابع لمعاهد الصحة الوطنية لتطوير العلوم الانتقالية، هو وفريقه قدموا خبرات في مجال التصنيع الحيوي لأنسجة الحاجز الدموي الخارجي للشبكية “على نحوٍ جيد”، بالإضافة إلى قياسات تحليلية لتتيح فحص الأدوية.

قال فيرير: “أسفرت مجهوداتنا التعاونية عن نماذج لأنسجة الشبكية ذات صلة وثيقة بأمراض العين التنكسية”. وأضاف: “تمتلك مثل هذه النماذج للأنسجة العديد من الاستخدامات المحتملة في التطبيقات الانتقالية، التي تشمل التطوير العلاجي”.

يستخدم بهارتي ومعاونوه نماذجًا مطبوعةً للحاجز الدموي للشبكية لدراسة التنكس البقعي المرتبط بالعمر، كما أنهم يجربون إضافة أنواع أخرى من الخلايا لعملية الطباعة مثل الخلايا المناعية؛ ليحافظوا على الأنسجة الأصلية على نحو أفضل.

المصدر: https://neurosciencenews.com

ترجمة: همسة السيد

لينكد إن: hamsa-elsayed

مراجعة وتدقيق: زينب محمد