لإصلاح عيوب القلب الخلقية عند الرضع.. تطوير رقعة قابلة للتحلل
طور الباحثون رقعة قابلة للتحلل تم تصميمها من الخلايا البشرية والتي يمكن استخدامها يومًا ما لتصحيح عيوب القلب الخلقية لدى الأطفال، مما يحد من الحاجة إلى عمليات جراحية متعددة وتبقى البقع غير الحية وغير القابلة للتحلل لفترة أطول.
عيوب القلب الخلقية
على الصعيد العالمي، تؤثر عيوب القلب الخلقية (CHD) على حوالي تسعة من كل 1000 طفل مولود. يشير مرض القلب التاجي إلى مجموعة من العيوب الموجودة عند الولادة والتي تنتج عن عدم نمو القلب بشكل صحيح أثناء الحمل.
في حين أن العيوب البسيطة لا تحتاج في كثير من الأحيان إلى علاج، فإن بعض العيوب المعقدة تتطلب عمليات جراحية جراحية يتم إجراؤها على مدى سنوات، وعادة ما تبدأ في السنة الأولى من الحياة.
تتطلب العديد من هذه العمليات الجراحية زرع رقعة قلب، مصنوعة حاليًا من مواد غير حية وغير قابلة للتحلل والتي لا تنمو مع قلب المريض وتكون عرضة للفشل بسبب عدم القدرة على التكامل مع أنسجة القلب.
ولمعالجة هذه المشكلات، قام الباحثون في الحرم الطبي بجامعة كولورادو (CU) أنشوتز بتطوير رقعة قابلة للتحلل مصنوعة من خلايا المريض نفسه، وهي مصممة لتصحيح أمراض القلب التاجية، والحد من العمليات الجراحية الغازية، وتدوم أكثر من البقع الحالية.
تمثل هندسة أنسجة عضلة القلب بعض التحديات الفريدة. أولًا، القلب غير متماثل من الناحية الهيكلية وله قدرة تجديدية محدودة ومتطلبات أيضية هائلة.
ثانيًا، يجب أن تواجه السقالات المستخدمة لإصلاح عيوب القلب الخلقية الكاملة لتحدي البيئة الميكانيكية القاسية التي تشمل الضغوط العالية والإجهاد الدوري والاتصال المباشر بالدم. وثالثًا، يجب أن تكون الرقع المُصممة بالأنسجة فعالة منذ لحظة زرعها.
مع وضع هذه التحديات في الاعتبار، استخدم الباحثون الغزل الكهربائي - إنشاء ألياف نانوية عن طريق تطبيق الكهرباء على محلول سائل - لإنشاء سقالة سميكة مسامية من البولي كابرولاكتون القابل للتحلل (PCL) وملؤها بالفيبرين، وهو بروتين رئيسي.
مكون جلطات الدم. تم بعد ذلك زرع بذور السقالة بالخلايا الجذعية البشرية المحفزة (iPSC)، والتي لوحظ بعد ثلاثة أسابيع أنها قطعت أكثر من نصف الطريق عبر السقالة. بالإضافة إلى ذلك، دعمت السقالة التعاقد تلقائيًا على الخلايا العضلية المستمدة من iPSC وتعزيز سماكة الأنسجة.
في حين أن التصحيح يتطلب المزيد من الاختبارات قبل تجربته على البشر، إلا أن الباحثين متفائلون بأنه سيكون حاسما لتطوير علاجات جديدة لأمراض القلب التاجية وغيرها من أمراض القلب.
