بی‌نیازی از تزریق انسولین با چاپ سه‌بُعدی جزایر لانگرهانس

گروهی بین‌المللی از دانشمندان به دستاوردی بزرگ در پژوهش‌های مربوط به دیابت دست یافته‌اند. آن‌ها موفق شدند با استفاده از یک جوهر زیستی نوآورانه، جزایر لانگرهانس انسانی را به‌صورت سه‌بعدی چاپ کنند؛ سلول‌هایی که وظیفه تولید انسولین در بافت لوزالمعده را دارند. این فناوری ممکن است روزی نیاز به تزریق‌های مکرر انسولین را از بین ببرد.

کد خبر: ۸۱۴۸۲۶

تاریخ: ۰۸ تير ۱۴۰۴ - ۱۸:۱۶

به گزارش ایران اکونومیست، رهبری این پروژه را دکتر کوئنتین پریه، یکی از چهره‌های در حال رشد در این حوزه، بر عهده داشته است. او و گروهش با هدف بازسازی محیط طبیعی پانکراس، روشی برای چاپ سه‌بعدی این سلول‌ها ابداع کردند تا سلول‌های پیوندی بتوانند بهتر زنده بمانند و کار کنند.

به نقل از آی‌ای، جزایر لانگرهانس (islets) معمولا به کبد تزریق می‌شوند، اما این روش موفقیت محدودی داشته و نیاز به راه‌حل‌های بهتر برای حدود ۵۹ میلیون نفر مبتلا به دیابت نوع ۱ در جهان احساس می‌شود.

در این روش جدید، این سلول‌ها زیر پوست کاشته می‌شوند، که شیوه‌ای کم‌تهاجمی‌تر و راحت‌تر برای بیماران محسوب می‌شود.

پایان تزریق انسولین نزدیک است؟

گروه پژوهشی برای تولید جزایر لانگرهانس چاپ‌شده، ناچار شد تنظیمات دقیق چاپگر سه‌بعدی را اصلاح کنند. آن‌ها از جوهر زیستی ویژه‌ای استفاده کردند که ساختار پشتیبان پانکراس را شبیه‌سازی می‌کند.

از آنجایی که این سلول‌ها بسیار حساس هستند، فشار کم (۳۰ کیلوپاسکال) و سرعت چاپ پایین (۲۰ میلی‌متر در دقیقه) به کاهش تنش فیزیکی کمک می‌کند تا سلول‌ها شکل طبیعی خود را حفظ کنند؛ مشکلی که در روش‌های پیشین مانع موفقیت می‌شد، چون در آن‌ها سلول‌ها تخریب شده یا به هم می‌چسبیدند.

این جوهر زیستی خاص از آلژینات و بافت لوزالمعده انسانی که سلول‌هایش برداشته شده بود، ساخته شده بود و ساختاری مناسب برای تامین اکسیژن و مواد مغذی مورد نیاز سلول‌ها فراهم می‌کرد.

نتایج آزمایشگاهی امیدوارکننده

آزمایش‌ها نشان دادند که بیش از ۹۰ درصد سلول‌ها پس از چاپ زنده و سالم باقی مانده‌اند. این سلول‌ها تا سه هفته زنده و فعال ماندند و در مقایسه با سلول‌های معمولی، پاسخ بهتری به گلوکز نشان داده و انسولین بیشتری در مواقع لازم ترشح کردند.

جالب‌تر اینکه این جزایر چاپ‌شده تا روز ۲۱ به شکل «هوشمند»‌تری عمل کردند؛ یعنی توانایی بیشتری برای تشخیص و واکنش به سطح قند خون نشان دادند. دلیل این عملکرد مطلوب، ساختار متخلخل این چاپ‌ها بود که جریان اکسیژن و مواد مغذی را تسهیل و رشد رگ‌های خونی را تحریک می‌کرد؛ فرایندی حیاتی برای بقای بلندمدت سلول‌های پیوندی.

این یکی از نخستین مطالعاتی‌ست که از سلول‌های واقعی انسانی (نه حیوانی) در چاپ زیستی استفاده کرده و نتایج آن بسیار امیدبخش بوده است، این یعنی به درمانی آماده‌ مصرف برای دیابت نزدیک می‌شویم؛ درمانی که می‌تواند نیاز به تزریق انسولین را به‌کلی از بین ببرد.

گام‌های بعدی

در حال حاضر، این گروه در حال آزمایش این ساختارهای سلولی در مدل‌های حیوانی و همچنین بررسی گزینه‌های ذخیره‌سازی طولانی‌مدت از جمله انجماد است تا امکان دسترسی گسترده به این روش فراهم شود.

آن‌ها همچنین تلاش دارند از منابع جایگزین سلول‌های تولیدکننده انسولین استفاده کنند تا مشکل کمبود اهداکننده حل شود، از جمله سلول‌های بنیادی و سلول‌های گرفته‌شده از خوک .

اگر کارآزمایی‌های بالینی نیز موفقیت این روش را تایید کنند، می‌توان گفت که با درمانی شخصی‌سازی‌شده و قابل پیوند برای دیابت روبه‌رو هستیم؛ درمانی که می‌تواند شیوه درمان و کیفیت زندگی میلیون‌ها نفر را متحول کند.