مترجم: علي طالبي
گروهي از محققان با استفاده از پرينت سلول‌هاي بنيادي با بيوپرينتر سه‌بعدي موفق به توليد بافت غضروف شدند. اينكه در اين روش سلول‌هاي بنيادي پس از پرينت زنده ماندند، در حقيقت موفقيت بزرگي است. به‌علاوه تيم تحقيق توانست سلول‌ها را به تكثير و تمايز وادار كند تا ساختار پرينت شده كندروسيت (سلول غضروف) تشكيل دهد.
تيم تحقيق از سلول‌هاي غضروف گرفته‌شده از بيماراني كه تحت جراحي زانو قرارگرفته بودند استفاده كرد. سپس اين سلول‌ها در آزمايشگاه دست‌كاري شدند كه باعث توانمند شدن آنها شد و به سلول‌هاي بنيادي چند قوه‌زا (سلول بنيادي كه توانايي تمايز به انواع مختلف سلول را دارد) تبديل شدند. سپس سلول‌هاي بنيادي بزرگ و در سلولز نانوفيبردار گنجانده شدند و با استفاده از بيوپرينتر به ساختار سه‌بعدي پرينت شدند. پس از پرينت، سلول‌هاي بنيادي به‌وسيله عوامل رشد به‌طور صحيح متمايز شدند و بافت غضروف را ايجاد كردند.
استينا سايمنسون، پروفسور زيست‌شناسي سلولي كه كار تيم تحقيق را رهبري مي‌كرد، اظهار داشت: در طبيعت تمايز سلول‌هاي بنيادي به غضروف فرآيندي ساده است اما انجام آن در لوله‌آزمايش خيلي دشوار است. ما اولين كساني هستيم كه موفق به انجام اين كارشده‌ايم و در اين كار از هيچ‌گونه تست حيواني استفاده نكرديم. بيشتر تلاش تيم تحقيق به‌منظور يافتن فرآيندي بود كه سلول‌ها هنگام پرينت شدن زنده بمانند و تكثير شوند و همچنين پروتكلي كه موجب تمايز سلول‌ها و تشكيل غضروف مي‌شود. ما روش‌هاي گوناگوني را بررسي كرديم و عوامل رشد مختلفي را به كاربرديم. هر سلول بنيادي منفرد به‌وسيله نانو سلولز احاطه مي‌شود كه باعث شد بتوانند طي فرآيند پرينت به ساختار سه‌بعدي زنده بمانند. همچنين ما محيط كشت را از سلول‌هاي ديگر كه داراي سيگنال‌هايي بودند كه سلول‌هاي بنيادي به‌وسيله آنها با يكديگر ارتباط برقرار مي‌كردند، پاك و آن را محيط كشت شرطي نامگذاري كرديم. به عبارت ساده‌تر، تئوري ما اين بود كه به سلول‌ها حقه بزنيم كه تنها نيستند. بينش اصلي به‌دست‌آمده از پژوهش اين است كه لازم است از تعداد زيادي سلول بنيادي زنده براي ايجاد بافت به اين روش استفاده كنيم.
غضروف تشكيل‌شده از سلول‌هاي بنيادي در ساختار بيوپرينت سه‌بعدي بسيار شبيه غضروف انسان است. جراحان باتجربه كه غضروف مصنوعي را بررسي كردند هنگام مقايسه بافت بيوپرينت با غضروف واقعي هيچ تفاوتي بين آن دو مشاهده نكردند و اظهار داشتند كه خصوصيات آن مشابه غضروف طبيعي بيمارانشان است. همانند غضروف طبيعي، ماده رشد يافته در آزمايشگاه محتواي كلاژن نوع دو است و سلول‌ها در زير ميكروسكوپ كاملاًشكل گرفته‌اند و ساختار آن مشابه ساختار مشاهده‌شده در نمونه غضروف انسان است.
اين پژوهش قدم بزرگي به‌سوي توليد بافت جديد غضروف و با منشأ درون‌زا است. در آينده‌اي نه‌چندان دور امكان استفاده از بيوپرينت سه‌بعدي بر اساس سلول‌هاي بنيادي كپي شده خود بيمار وجود دارد.
منبع: ساينس ديلي
