استخدم الباحثون الموجات الصوتية لتحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا عظمية ، في تقدم مهم لهندسة الأنسجة الذي يمكن أن يساعد المرضى يومًا ما على إعادة نمو العظام المفقودة بسبب السرطان أو الأمراض التنكسية.
قدم الباحثون في جامعة RMIT في ملبورن بأستراليا العلاج المبتكر للخلايا الجذعية، طريقة ذكية للمضي قدمًا للتغلب على بعض أكبر التحديات في هذا المجال ، من خلال القوة الدقيقة للموجات الصوتية عالية التردد.
هندسة الأنسجة مجال ناشئ يهدف إلى إعادة بناء العظام والعضلات من خلال تسخير قدرة جسم الإنسان الطبيعية على شفاء نفسه.
التحدي الرئيسي في إعادة نمو العظام هو الحاجة إلى كميات كبيرة من الخلايا العظمية التي ستزدهر وتنمو بمجرد زرعها في المنطقة المستهدفة.
قبل التوصل إلى هذه التقنية ، استخدمت العمليات التجريبية لتحويل الخلايا الجذعية البالغة إلى خلايا عظمية معدات معقدة ومكلفة وواجهت صعوبات في الإنتاج الضخم ، مما يجعل التطبيق السريري واسع النطاق غير واقعي.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن التجارب السريرية القليلة التي حاولت إعادة نمو العظام استخدمت غالباً الخلايا الجذعية المستخرجة من نخاع عظم المريض – وهو إجراء مؤلم للغاية.
في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Small ، أظهر فريق البحث RMIT أن الخلايا الجذعية المعالجة بموجات صوتية عالية التردد قد تحولت إلى خلايا عظمية بسرعة وكفاءة.
الأهم من ذلك ، كان العلاج فعالًا على أنواع متعددة من الخلايا بما في ذلك الخلايا الجذعية المشتقة من الدهون ، والتي تكون أقل إيلامًا بكثير عند استخلاصها من المريض.
علاج سريع وبسيط
قالت الباحثة المشاركة الدكتورة آمي جيلمي إن النهج الجديد أسرع وأبسط من الطرق الأخرى.
قال جيلمي ، زميل أبحاث نائب المستشار في RMIT: “تقلل الموجات الصوتية وقت العلاج المطلوب عادةً لجعل الخلايا الجذعية تبدأ في التحول إلى خلايا عظمية لعدة أيام”.
“لا تتطلب هذه الطريقة أيضًا أي أدوية خاصة” محفزة للعظام “ومن السهل جدًا تطبيقها على الخلايا الجذعية.
“وجدت دراستنا أن هذا النهج الجديد لديه إمكانات قوية لاستخدامه في علاج الخلايا الجذعية ، قبل أن نغطيها على غرسة أو نقوم بحقنها مباشرة في الجسم لهندسة الأنسجة.”
تم إنشاء الموجات الصوتية عالية التردد المستخدمة في علاج الخلايا الجذعية على جهاز رقاقة منخفضة التكلفة تم تطويره بواسطة RMIT.
أمضى البروفيسور ليزلي يو البروفيسور ليزلي يو وفريقه في قيادة البحث المشارك أكثر من عقد من الزمان في البحث عن تفاعل الموجات الصوتية عند ترددات أعلى من 10 ميجاهرتز مع مواد مختلفة.
يمكن استخدام جهاز توليد الموجات الصوتية الذي طوروه لمعالجة الخلايا أو السوائل أو المواد بدقة.
قال يو: “يمكننا استخدام الموجات الصوتية لتطبيق المقدار المناسب من الضغط في الأماكن الصحيحة على الخلايا الجذعية ، لتحفيز عملية التغيير”.
“جهازنا رخيص وسهل الاستخدام ، لذا يمكن ترقيته بسهولة لمعالجة أعداد كبيرة من الخلايا في وقت واحد – وهو أمر حيوي لهندسة الأنسجة الفعالة.”
تتمثل المرحلة التالية من البحث في التحقيق في طرق الارتقاء بالمنصة ، والعمل على تطوير مفاعلات حيوية عملية لدفع تمايز الخلايا الجذعية بكفاءة أكبر.