طباعة الأعضاء ثلاثية الأبعاد

فى بداية هذا الشهر يونيو ٢٠٢٢، أعلن فريق طبى أمريكى إجراء عملية زرع، هى الأولى من نوعها، لأذن بشرية أُنشئت من خلايا المريض المعالج باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، مشيراً إلى أن هذه التقنية يمكن أن تساعد الأشخاص الذين يعانون عيباً خلقياً نادراً. وأجريت هذه العملية فى إطار تجربة سريرية لتقييم مدى توافر السلامة فى اللجوء إلى هذه الغرسة ودرجة فاعليتها للأشخاص الذين يعانون صغر الأذن، والذين لم تَنمُ أذنهم الخارجية بشكل صحيح، وتحمل الغرسة اسم «أورينوفو» وابتكرتها شركة «ثرى دى بايو ثيرابوتيكس»، فيما نفذ العملية أرتورو بونيّا، وهو مؤسس معهد متخصّص فى علاج هذا التشوه فى سان أنطونيو بولاية تكساس الأمريكية.

انتهى الخبر المنقول، الذى تناقلته وكالات الأنباء واحتفت به الفضائيات العالمية والمجتمعات الطبية الأكاديمية؟ ولكى نعرف سر هذا الاحتفاء واعتبار تلك التقنية ثورة هائلة فى عالم الطب، الإجابة سأنقلها لكم من القسم العلمى بموقع الـBBC: تُعد طباعة الأعضاء البشرية حكراً على قصص الخيال العلمى، إذ تعكف الآن شركات كثيرة فى مجال التكنولوجيا الحيوية على تطوير طرق مختلفة لإنتاج أنسجة جديدة باستخدام خلايا المريض المراد زرع الأعضاء فى جسمه. وفى معظم الحالات، يعيد العلماء برمجة الخلايا باستخدام عملية طورها عالمان منذ عشر سنوات وحصلا بسببها على جائزة نوبل، لتحويل الخلايا المتخصّصة إلى خلايا جذعية. ومن المعروف أن الخلايا الجذعية قادرة على النمو إلى أى جزء فى الجسم البشرى.

وبتوفير المغذيات الصحيحة للخلايا الجذعية وتحفيزها، قد تتحول إلى أى نوع من الخلايا. وتعلق الخلايا الجذعية فى الهيدروجيل الذى يشكل شبكات داعمة تسمى سقالات، للحفاظ على تماسك بنية الخلايا ومنعها من التفكك. ثم يطبع النوع المراد الحصول عليه من الخلايا طبقة تلو الأخرى للحصول على نسيج حى.

وتقول رئيسة البحث العلمى بشركة «سيلينك»، أول شركة تصنّع الحبر الحيوى لتحقيق الأرباح: «لقد أنتجنا أنسجة زرعت بنجاح فى أجسام حيوانات، مثل زراعة الجلد. وقد أجرينا أبحاثاً مؤخراً عن الطباعة باستخدام أشعة الليزر لمساعدتنا فى طباعة الأجزاء الدقيقة، مثل الشعيرات الدموية أو الدم والأوعية. وهذه الدقة فى الطباعة ستكتسب أهمية كبيرة مستقبلاً، لكن الخطوة الكبرى هى زرع هذه الأنسجة فى الجسم البشرى».

وترى أنه فى غضون ما يتراوح بين 10 و15 عاماً، سيكون من الممكن زراعة أنسجة وأعضاء مطبوعة على هذا النحو وتؤدى وظائفها الكاملة بطريقة طبيعية فى أجسام البشر.

وقد أثبت علماء أنه من الممكن طباعة أنسجة رئيسية وأعضاء مصغّرة. ففى عام 2018، نجح فريق من جامعة نيوكاسل فى طباعة أول قرنية بشرية، وأنتج فريق من جامعة تل أبيب قلباً مصغراً من خلايا مأخوذة من مريض قلب باستخدام تقنية طباعة الأنسجة البشرية ثلاثية الأبعاد، ويتوقع الفريق أن تُستخدم هذه الأنسجة فى تطوير رقعات لإصلاح العيوب فى القلب.

ونجح علماء من جامعة ميشيجان فى طباعة قلب بشرى مصغر باستخدام إطار من الخلايا الجذعية يحاكى البيئة التى ينمو فيها الجنين، للسماح بتطور جميع أنواع الخلايا والبنى المعقدة اللازمة لإنتاج قلب يؤدى وظائفه بالكامل.

وقد حقّق بعض الباحثين سبقاً فى بناء أعضاء وبنى نسيجية أكثر تعقيداً. إذ نجح فريق من معهد ويك فورست للطب التجديدى بولاية نورث كارولينا، فى إدخال خلايا عصبية فى عضلات مطبوعة بالتقنية ثلاثية الأبعاد، وستُسهم هذه الخطوة فى استعادة التحكم فى العضلات ووظائفها فى الأعضاء المزروعة.