طور باحثون بريطانيون طريقة جديدة لنمو خلايا بشرية تم تصميمها بشكل خاص للتحرك والالتواء مثل الأوتار أو العضلات باستخدام علم هندسة الأنسجة، أو زراعة الخلايا البشرية لاستخدامها لأغراض طبية.
وحتى يومنا هذا، كان يتم زراعة الخلايا المستخدمة في الطب في بيئات ثابتة، ولكن أظهرت بعض التجارب الحديثة أن الخلايا يمكن أن تنمو على ”هياكل متحركة“ مثل المفصلات. ولذلك قرر العلماء استخدام طريقة جديدة لهندسة الأنسجة من خلال تقريب جسم الإنسان المتحرك واستخدام ”هيكل روبوت“.
وتمكنت مجموعة من الباحثين في جامعة ”أكسفورد“ البريطانية، بالتعاون مع شركة ”ديفانثرو“ السويسرية لصناعة الروبوتات، من تكييف وتأهيل هيكل روبوتي، وتخصيص بيئة نمو مخصصة للخلايا التي يمكن تركيبها في الهيكل للالتواء والانحناء حسب الرغبة.
ووقع اختيار العلماء على مفصل كتف الروبوت – الذي تم ترقيته لمحاكاة حركة الإنسان – لنمو هذه الخلايا. ثم بعد ذلك، ابتكر فريق البحث مفاعلا حيويا يتألف من خيوط قابلة للتحلل الحيوي في كتف الروبوت تمتد بين نقطتي ربط – مثل خصلة شعر – مع الهيكل بأكمله، المحاط بدوره بغشاء خارجي يشبه البالون.
وقام الفريق بعد ذلك ببذر الخيوط – التي تشبه الشعر – بالخلايا البشرية وغمرها بسائل غني بالمغذيات مصمم لتشجيع النمو. وعلى مدى أسبوعين، نمت الخلايا من خلال تمرين يومي روتيني.
ولمدة 30 دقيقة يوميا، كان المفاعل الحيوي يتمايل ويتحرك لمحاكاة حركة الكتف الطبيعية. ولاحظ فريق البحث أن الخلايا التي كانت ”تمارس التمارين“ نمت بشكل ”مختلف“ عن تلك التي نمت في بيئة ثابتة.
وقال بيير ألكسيس ماوثوي، عضو بمعهد ”بوتنار“ لعلوم العضلات والعظام بجامعة ”أكسفورد“، وقائد فريق البحث: ”نحصل على اختلافات من نظام التحميل (حركة المفاعل الحيوي في مفصل الكتف الروبوتي) بناء على قياسات نشاط ونمو جينات معينة.. نستطيع التأكيد الآن أن نمو الخلايا البشرية على هيكل روبوت أمر ممكن بالتأكيد.“
واقترح العلماء من خلال البحث – الذي نشرت نتائجه في مجلة ”Communications Engineering“ العلمية – بعض الاستخدامات لتلك الخلايا البشرية في مجالات عدة، حيث يمكن في المستقبل استخدام عمليات مسح تفصيلية للمرضى لخلق مفاصل مستنسخة مثالية لأجسامهم، مما يسمح بنمو الأنسجة مثل الأوتار لإجراء العمليات الجراحية في محاكاة بشرية.
