المبايض المطبوعة ثلاثية الأبعاد تنتج حياة جديدة !

المبايض المطبوعة ثلاثية إنه نجاح كبير يضاف لسلسلة نجاحات أخرى في رصيد فريق جامعة ساوث وستيرن  Northwestern University ،عندما ابتكروا طريقة تجعل فئران بمبايض اصطناعية مطبوعة ثلاثية الأبعاد تلد - بعملية ناجحة- سلالة تتمتع بكامل صحتها .

حيث أعاد فريق الجامعة (نفسه) في شهر أذار/مارس من عام 2017 إنتاج دورة كاملة من دورة الطمث لفئران مستخدمين أجهزة ( أعضاء) موجودة في رقاقة.

و في هذه المرة قام الفريق بابتكار مبايض من نوع هيدروجيل الجيلاتين  Gelatin Hydrogel و قاموا بغرسها في خلايا بويضة غير ناضجة قبل زراعتها داخل إناث الفئران .

وكانت النتائج مذهلة ، حيث سلكت المبايض الصناعية سلوكاً مطابقاً لسلوك المبايض الطبيعية ، فاختارت خلية البويضة لتصبح ناضجة و تقوم بعد ذلك بتمريرها للمرحلة التالية من عملية نضجها ، متيحة للفئران بذلك أن تحمل بسلالة سليمة .

إن هذا الإجراء يمثل خطوة أخرى نحو طباعة بدائل للأعضاء المفقودة أو المتضررة

من هيكل إلى عضو :

قام الباحثون ، بغرض إنشاء المبايض الخاصة بتجربتهم ، تقودهم الباحثة تيريسا وودرف  Theresa Woodruff مديرة معهد أبحاث صحة المرأة Women’s Health Research Institute في كلية فينبيرغ للطب في نورث وستيرن  Northwestern’s Feinberg School of Medicine ، بتعلم كيفية طباعة الجيلاتين بالدقة والكثافة المطلوبة .

وكان من الواجب أن يكون هذا الجيلاتين قوياً بما يكفي للتعامل معه في عملية الزراعة الجراحية محتوياً على مسامات كافية للاحتفاظ بخلايا البويضة والسماح للأوردة بالنمو .

 وعبر سلسلة من الأخطاء والمحاولات في هذه التجارب ، اكتشف الباحثون أفضل طريقة لطباعة هياكل البنية الخارجية من ألياف الجيلاتين ، والتي كانت تحتوي على سلسلة من الجيوب الدقيقة وظيفتها الرئيسية  دعم وحمل جريبات المبايض .

وعلقت الباحثة وودرف Woodruff  في بيان لها قائلة : " لكل عضو هيكل خاص" ، "لقد تعلمنا كيف يبدو هيكل المبيض ذاك ، و كيفية استخدامه كنموذج لزرع المبيض الحيوي الصناعي ".

تطلق الجريبات في مبايض الثدييات خلايا البويضة ، كما تفرز الهرمونات التي تنظم دورة الخصوبة .

و في تجربتهم ، قام الباحثون بزرع المبايض المصنوعة من الجيلاتين في الأكياس الجريبية لفأر قبل غرسها داخل فئران حية ، والتي كان من المتأمل منها أن تستمر لتنضج بانتظام و تعطي البويضات و ذلك جنباً إلى جنب مع الهرمونات الضرورية واللازمة لتعزيز عملية الحمل والحفاظ عليها .

و بعد ذلك ، قام الباحثون بالسماح لها بالاستقرار والراحة مدة أربعة أيام  ، حتى تصبح الأكياس الجريبية قادرة على خلق ارتباطات مع بعضها البعض قبل البدء بزراعتها جراحياً في الفئران داخل مبايضها (التي قاموا سابقاً باستخراجها منها) .

و بعد أسبوع ، كانت الأوردة قد بدأت بالنمو في كل مكان من المبايض الصناعية ، و بدأوا برؤية علامات في خلايا الفأر الأصلية تتحرك داخلها .

كما اكتشفوا دلائل على وجود العديد من الهرمونات المفرزة من الأكياس الجريبية لدى بدئها في عملية تجهيز و تحرير البويضات ، مما يشير إلى أن دورة الطمث كانت مستمرة ، كما كانوا يأملون .

لا اختلافات :

لقد كان الاختبار الحقيقي للمبايض هو قدرتها على إعطاء حياة جديدة .

و قد أثبتت -بهذا المقياس-  قدرتها على أداء هذه المهمة بشكل كبير .

و لكن من بين سبعة من الفئران التي حصلت على مبايض ذات طباعة ثلاثية الأبعاد ،حدثت فوضى كبيرة في  ثلاثة ولادات أدت إلى فسادها، بينما استمرت باقي الفئران بالولادة دون تدخل خارجي و من تلقاء نفسها .

و قد كان بإمكان الأمهات القيام بعملية الرضاعة أيضاً، و هي عملية يسيطرعليها هرمون البروجسترون Progesterone  الذي يتم إفرازه من الغدد الموجودة في المبايض .

و استناداً إلى ما قد سبق ، قام الباحثون بنشر اكتشافاتهم و نتائج أبحاثهم التي توصلوا إليها الثلاثاء 16 مايو/أيّار 2017 في مجلة Nature Communications.

وعلى الرغم من تصور تطبيق هذه التقنية على البشر، إلا أن المحاولات لا تزال بعيدة عن تحقيق هذا الهدف الكبير.

إذ أن استحداث مبايض بشرية بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد قد أوجدت تحديات إضافية أيضاً ، لأن الأكياس الجريبية للمبايض البشرية أضخم و تنمو بسرعة أكبر، مما  يعني أنها قد تصبح ضخمة جداً بالنسبة لمسام الجيلاتين الضيقة الموجودة فيها .

https://www.youtube.com/watch?time_continue=4&v=_5whpjlPO6Q

ومع ذلك ، كانت النتائج لا تزال مشجعة ، و ذلك لأن هذه المبايض كانت تشير إلى تطور الأعضاء ذات الطباعة الثلاثية الأبعاد وأيضاً أنها كانت تمثل تطوراً مشجعاً آخر للنساء اللواتي تضررت المبايض لديهن أو حتى أزيلت .

و كما هو معلوم جيداً أن بعض أدوية علاج مرض السرطان يمكن أن تؤثر على خصوبة النساء أو أن تتسبب في جعلهن عقيمات.

و من أجل ذلك ، قام الباحثون في مختبرات وودرف Woodruff’s lab بالبحث عن طريقة تمنح هذه النساء فرصة أخرى للحمل .

فعملوا مسبقاً على تجارب عديدة من ضمنها إزالة المبايض و من ثم تجميدها . و من هذا المنطلق يمكن لهذا المفهوم أيضاً أن يمثل وسيلة أخرى لحل مشكلة الحمل لدى النساء .

و بالرغم أنه - في الواقع - من الممكن إنتاج أعضاء أخرى باستخدام تقنية مشابهة تتعدى هذا الهدف ،إلا أن كل عضو -بحد ذاته- يمثل تحدياً خاصاً به ، و من المحتمل أن تحتوي بعض هذه الأعضاء على نماذج أكثر للأنسجة التي تعمل متناغمة بشكل أكبر بكثير مما تقوم به المبايض .

و مع ذلك ، فإنه من الممكن أن تصبح الطباعة ثلاثية الأبعاد خياراً في يوم من الأيام على الرغم من ازدياد تعقيد هذه التقنية و تطور الأبحاث وتقدمها في هذا المجال .