ساخت اولین کارخانه ساخت خون مصنوعی
به گزارش گروه علم و پیشرفت خبرگزاری فارس به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ،پژوهشگران برای نخستین‌بار در حوزه زیست‌مهندسی موفق شده‌اند یک مدل کاملاً واقعی از «مغزِاستخوان انسانی» را با استفاده از «سلول‌های کاملاً انسانی» در آزمایشگاه بسازند. دانشگاه «بازل» در سوئیس و بیمارستان دانشگاهی بازل اعلام کردند که این مدل می‌تواند جایگزینی برای بسیاری از آزمایش‌های حیوانی باشد یا دست‌کم استفاده از حیوانات را در پژوهش‌هایی مانند مطالعات سرطان خون و آزمایش داروها کاهش دهد.مغزاستخوان که به آن «کارخانه تولید خون» بدن نیز می‌گویند، هر روز میلیاردها سلول خونی می‌سازد و از انواع سلول‌ها و ساختارهای پیچیده مانند سلول‌های استخوانی، رگ‌های خونی، سلول‌های ایمنی و شبکه‌های عصبی تشکیل شده است. این بافت درون خود «ریز‌زیست‌بوم»هایی دارد که به آن‌ها «نیش» گفته می‌شود. یکی از مهم‌ترین نیش‌ها، «نیش اندوستیال» در نزدیکی سطح داخلی استخوان است که هم برای خون‌سازی طبیعی حیاتی است و هم در مقاومت سرطان‌های خونی به درمان نقش دارد. مدل‌های حیوانی و کشت‌های ساده سلولی قادر به بازآفرینی کامل این پیچیدگی نیستند، به همین دلیل پژوهشگران به دنبال ساخت یک مدل انسانی دقیق‌تر بودند.
برای ساخت این مدل، دانشمندان از دو جزء اصلی استفاده کردند: یک داربست حمایتی و مجموعه‌ای از سلول‌های انسانی تخصصی‌شونده. داربست پایه از یک ساختار مصنوعی حاوی «هیدروکسی‌آپاتیت» تشکیل شد؛ ماده‌ای معدنی که به‌طور طبیعی در استخوان و دندان وجود دارد. سپس سلول‌های انسانی که با روش‌های مولکولی به «سلول‌های بنیادی پرتوان» تبدیل شده بودند، در این داربست قرار گرفتند. این سلول‌ها می‌توانند با توجه به سیگنال‌های محیطی به انواع سلول‌های لازم برای تشکیل مغزاستخوان تبدیل شوند، از جمله سلول‌های استخوانی، رگ‌های خونی و سلول‌های عصبی.در مرحله بعد، سلول‌های بنیادی در ساختار استخوانی کاشته شدند و پژوهشگران فرایندهایی هدفمند را برای تبدیل آن‌ها به همه انواع سلول‌های سازنده مغزاستخوان به کار گرفتند. نتیجه نهایی یک ساختار سه‌بعدی بود با قطر حدود «۸ میلی‌متر» و ضخامت «۴ میلی‌متر» که از نظر عملکرد و ساختار شباهت زیادی به «نیش اندوستیال انسانی» داشت. جالب آن‌که این نمونه توانست برای چند هفته در آزمایشگاه، خون‌سازی انسانی را پایدار نگه دارد.مزیت اصلی این مدل، امکان مطالعه دقیق‌تر زیست‌شناسی انسانی بدون تکیه بر حیوانات آزمایشگاهی است. «پروفسور ایوان مارتین» می‌گوید اگرچه مطالعات روی موش‌ها مفید بوده است، اما این مدل جدید تصویر بسیار دقیق‌تری از رفتار مغزاستخوان انسان ارائه می‌دهد. این سیستم می‌تواند در آینده برای توسعه داروها و حتی طراحی درمان‌های شخصی‌سازی‌شده برای بیماران مبتلا به سرطان خون استفاده شود؛ به این صورت که نمونه مغزاستخوان اختصاصی هر بیمار ساخته و انواع درمان‌ها روی آن آزمایش شود. البته پژوهشگران تأکید می‌کنند که برای رسیدن به چنین کاربری‌هایی، توسعه‌های بیشتری لازم است. یافته‌های این تحقیق در مجله «سل استم سل» منتشر شده است.
