العلماء ينمُّون رئة بشرية في حجم البازلاء لإحياء آمال ذوي الحالات الخطرة

نجح العلماء في نمو رئة بشيرة صغيرة في أحد المختبرات باستخدام خلايا جذعية لشخص بالغ والتي استخدمها العلماء لنمو أجزاء الأنسجة التي تحاكي العضو، وهو ما يحدث ثورة في فهم الأمراض القاتلة، وفي حين أن الرئة النامية لا  تؤدي وظيفة الرئة بشكل كامل إلا أن العلماء يأملون في أن تمكنهم هذه النتائج من إبطاء تطور أمراض الرئة الخطيرة مثل مرض التليف الرئوي مجهول السبب (IPF)، ويسبب هذا المرض ندبات تجعل الرئتين سميكة وصلبة وهو ما ينتج عنه تدريجيًا ضيق في التنفس ونقص في الأكسجين الواصل للدماغ والأعضاء الحيوية، ويعيش معظم الناس من 3 إلى 5 سنوات بعد تشخيصهم بهذا المرض، ويزيد التدخين والتعرض لأنواع معينة من الغبار من خطر الإصابة بالمرض.

وقام علماء من كاليفورنيا في الدراسة بتغطية خرز هلامي صغير بالخلايا وسمحوا لها بالتجميع الذاتي إلى أشكال من الحويصلات الهوائية الموجودة في رئة الإنسان، ما خلق براعم الرئة ثلاثية الأبعاد والمعروفة اسم'organoids.'، وذكر الدكتور بريجيت جومبرتس من جامعة كاليفورنيا " في حين أننا لم نبني رئة تعمل بكامل طاقتها إلا أننا استطعنا أخذ خلايا الرئة ووضعها في مساحات هندسية صحيحة ونمط يحاكي رئة الإنسان"، واعتمد الباحثون مسبقا على خلايا الرئة ثنائية الأبعاد لدراسة تأثير الطفرات الوراثية أو العقاقير، ولكن عندما أخذوا خلايا من مرضى مصابين بالتليف الرئوي مجهول السبب وقاموا يتنميتها على هذه الأسطح المسطحة ظهرت سليمة وصحيحة.

وأوضح أحد الباحثين وهو الدكتور جومبرتس: "لم يكن العلماء قادرين على عمل نموذج لندبات الرئة على الأطباق ولذلك استخدموا حبات هيدروجيل لزجة وغلفوها بخلايا من رئة بالغة"، ثم قسموا الحبات إلى أوعية صغيرة بحجم 7 مللي ونمت بداخلها خلايا الرئة في نمط ثلاثي الأبعاد، ولإظهار براعم رئة تحاكي بنية الرئة الفعلية قارن الباحثون بين الأنسجة النامية في المختبر مع الأقسام الحقيقية لرئة الإنسان"، وأشار الخريج دان ولكنسون قائلا: "الطريقة بسيطة جدًا.. يمكننا عمل آلاف من القطع المستنسخة من الأنسجة التي تشبه الرئة وتحتوي على خلايا المرضى"، وعندما أضاف الباحثون بعض العوامل الجزئية طورت الرئة ندبات مماثلة لتلك التي ظهرت في رئة المصابين بالمرض وهو ما لا يمكن أن يتحقق في الوضع ثنائي الأبعاد.

وساعدت الرئة الاصطناعية الباحثين على دراسة الأسس البيولوجية للأمراض فضلا عن إمكانية اختبار العلاجات الممكنة مع تحليل حالة كل مريض على حدى وتحديد العقاقير التي تناسب حالتهم، ويمكن للأطباء تجميع الخلايا من المريض وتحويلها إلى خلايا جذعية واستخدامهم في بيئة ثلاثية الأبعاد مناسبة لننمو، ولأنه من السهل إنشاء العديد من براعم الرئة الصغيرة في وقت واحد فيمكن للباحثين رصد أثر العديد من الأدوية، وتابع الدكتور جومبرت: "هذا هو الأساس للطب الدقيق والعلاجات الشخصية"، ونشرت هذه الدراسة في دورية Stem Cells Translational Medicine.