يمكن للزراعة "المصنوعة من خلاياك" أن تنهي آلام الظهر
غالبًا ما تكون آلام الظهر والرقبة نتيجة للتلف التدريجي للأقراص التي تفصل فقرات العمود الفقري. بفضل البحث الجديد متعدد التخصصات ، قد يكون لدينا قريبًا حل أفضل لهذه المشكلة: أقراص معدلة بيولوجيًا نمت من خلايا الشخص نفسه.
يعد تنكس القرص الفقري مشكلة شائعة تؤثر على شريحة كبيرة من السكان.
عادةً ما تعمل الأقراص الفقرية الصحية عن طريق امتصاص الضغط الواقع على العمود الفقري أثناء تحركنا وتعديل وضعنا بطريقة مشابهة لتعليق السيارة.
إذا تآكلت هذه الأقراص ، فقد تسبب ألمًا في مناطق مختلفة من ظهر الشخص أو رقبته.
حتى الآن ، تشمل علاجات تنكس القرص الفقري جراحة دمج الفقرات واستبدال الأقراص التالفة بأخرى اصطناعية.
ومع ذلك ، فإن هذه الأساليب تجلب فوائد محدودة لأنها لا تستطيع استعادة الوظيفة الكاملة للأقراص الفقرية التي تحل محلها.
الآن ، يهدف فريق بحثي متعدد التخصصات من كلية بيرلمان للطب ، وكلية الهندسة والعلوم التطبيقية ، وكلية الطب البيطري بجامعة بنسلفانيا إلى حل هذه المشكلة من خلال تطوير أقراص بين الفقرات مصنوعة من الخلايا الجذعية الخاصة بالفرد.
الخلايا الجذعية هي خلايا غير متمايزة لديها القدرة على "التحول" إلى أي خلايا متخصصة. لهذا السبب أصبحوا محور العديد من الدراسات البحثية الطبية ، بما في ذلك الدراسة الحالية.
لقد عمل الباحثون في جامعة بنسلفانيا على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية على نماذج أقراص معدلة بيولوجيًا - أولاً في الدراسات المختبرية ، ثم في دراسات الحيوانات الصغيرة ، ومؤخراً في دراسات الحيوانات الكبيرة.
"هذه خطوة رئيسية: تنمية مثل هذا القرص الكبير في المختبر ، لإدخاله في مساحة القرص ، ومن ثم جعله يندمج مع الأنسجة الأصلية المحيطة. يقول البروفيسور روبرت إل ماك ، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة الحالية ، "هذا أمر واعد جدًا".
ويضيف: "إن معيار الرعاية الحالي لا يستعيد القرص فعليًا ، لذا فإن أملنا مع هذا الجهاز المصمم هندسيًا هو استبداله بطريقة بيولوجية وعملية واستعادة النطاق الكامل للحركة".
الدراسات على الحيوان ناجحة حتى الآن
في السابق ، اختبر الباحثون الأقراص الجديدة - المسماة "هياكل رقائق تشبه القرص" (DAPS) - في ذيول الفئران لمدة 5 أسابيع.
في الدراسة الجديدة التي تظهر نتائجها في المجلة علوم الطب الانتقاليقام الفريق بتطوير الأقراص المصممة هندسيًا بشكل أكبر. ثم اختبروا النموذج الجديد - المسمى "DAPS" (eDAPS) - في الفئران مرة أخرى ، ولكن هذه المرة لمدة تصل إلى 20 أسبوعًا.
يسمح الهيكل الجديد للقرص المعدّل بيولوجيًا بالاحتفاظ بشكله بشكل أفضل ، والاندماج بسهولة أكبر مع الأنسجة المحيطة.
بعد عدة اختبارات - فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي والعديد من التحليلات المتعمقة للأنسجة والميكانيكية - وجد الباحثون أنه في نموذج الفئران ، استعاد eDAPS بنية القرص الأصلي ووظيفته بشكل فعال.
حفز هذا النجاح الأولي فريق البحث على دراسة eDAPS في الماعز ، وقاموا بزرع الجهاز في العمود الفقري العنقي لبعض الحيوانات. اختار العلماء العمل مع الماعز لأن أقراص العمود الفقري العنقية للماعز لها أبعاد مماثلة لتلك الموجودة لدى البشر.
علاوة على ذلك ، تتمتع الماعز بمكانة شبه منتصبة ، مما يسمح للباحثين بتقريب دراستهم خطوة واحدة إلى التجارب البشرية.
"سبب وجيه للغاية للتفاؤل"
كانت اختبارات الباحثين على الماعز ناجحة أيضًا. لاحظوا أن eDAPS تتكامل جيدًا مع الأنسجة المحيطة ، والوظيفة الميكانيكية للأقراص تتطابق على الأقل ، إن لم يتم تجاوزها ، لأقراص عنق الرحم الأصلية للماعز.
"أعتقد أنه من المثير حقًا أننا قطعنا هذا الحد ، بدءًا من ذيل الجرذ وصولًا إلى عمليات الزرع بحجم الإنسان" ، كما يقول الدكتور هارفي إي. سميث ، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة.
"عندما تنظر إلى النجاح في الأدبيات من الأجهزة الميكانيكية ، أعتقد أن هناك سببًا جيدًا للغاية للتفاؤل بأننا يمكن أن نحقق نفس النجاح ، إن لم نتجاوزه مع الأقراص المصممة هندسيًا."
دكتور هارفي إي سميث
يقول الباحثون إن الخطوة التالية ستشمل إجراء تجارب أكثر شمولاً على الماعز ، والتي ستسمح للعلماء بفهم أفضل لكيفية عمل eDAPS.
علاوة على ذلك ، يخطط فريق البحث لاختبار eDAPS في نماذج تنكس القرص الفقري البشري ، وبالتالي نأمل أن نقترب خطوة واحدة من التجارب السريرية.
"هناك الكثير من الرغبة في زرع جهاز بيولوجي مصنوع من خلاياك الخاصة" ، يلاحظ الدكتور سميث ، مضيفًا أن "استخدام جهاز بديل حقيقي مصمم للأنسجة للحفاظ على الحركة في تقويم مفاصل من هذا النوع ليس شيئًا نحن فعلت حتى الآن في جراحة العظام. "
"أعتقد أنه سيكون نقلة نوعية لكيفية تعاملنا حقًا مع أمراض العمود الفقري وكيف نتعامل مع الحركة التي تجنيب إعادة بناء المفاصل ،" يتابع.
