باستخدام عظام الأبقار.. علماء يطورون طريقة جديدة لعلاج كسور وإصابات العظام

باستخدام عظام الأبقار، يقول مجموعة من العلماء إنهم طوروا مادة جديدة لتطعيم العظام يمكن أن تساعد العظام المكسورة والمصابة على النمو مع الحد الأدنى من ردود الفعل السلبية للجسم.

أجرى العلماء، الذين تم تفصيل إجراءاتهم في PLOS ONE، تجربة ترقيع العظام المحسن على الجرذان والفئران، ووجدوا أنها عززت الشفاء السريع للعظام المصابة والمكسورة.

والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن العلماء لاحظوا أن نموذج الفئران الخاص بها أظهر أن الطعوم العظمية المطورة حديثًا تم دمجها جيدًا ولم تسبب الكثير من المضاعفات الضارة لجهاز المناعة الحيواني.

وقال الدكتور علي القباني من قسم علوم صحة الفم والوجه القحفي بجامعة الشارقة، الذي قاد الفريق: «تم تحقيق النتيجة بسبب إجراءنا الجديد لعلاج العظام والذي ساعد في إزالة الخلايا والحمض النووي والمواد التي يمكن أن تسبب ردود فعل سلبية /غير مرغوب فيها في المضيفين».

وأضاف: «لقد فحصنا العوامل البيولوجية مثل عدد خلايا الدم البيضاء وحجم الطحال وتغيرات الكبد والكلى في الحيوانات، ووجدنا أن الطعوم العظمية لدينا لم تسبب أي ضرر للأعضاء الداخلية عند اختبارها على الحيوانات».

كسور العظام

الكسور الناجمة عن أمراض العظام تصيب الملايين من الناس ويشكل علاجها عبئا ماليا ثقيلا على ميزانيات الصحة الحكومية.

تشير التقارير إلى أن نحو 1.5 مليون شخص يعانون من كسور العظام كل عام.

تتفاقم مشكلة أمراض العظام مع التقدم في السن وتصيب النساء أكثر من غيرهن.

في الولايات المتحدة، يعاني ما يقرب من 4 من كل 10 نساء يبلغن من العمر 50 عامًا أو أكثر من كسور في الورك أو العمود الفقري أو المعصم.

علاج عيوب العظام

يعود تاريخ فن علاج عيوب العظام إلى 3000 عام على الأقل عندما بدأ البشر في استخدام العصي أو المعادن، من بين أشياء أخرى، لملء عيوب العظام بدرجات متفاوتة من النجاح.

في الوقت الحالي، يعتمد الجراحون في الغالب على ترقيع العظام الاصطناعية، والتي يتم إنتاجها بشكل مصطنع للعلاج.

ومع ذلك، أظهرت الأدلة العلمية أنه لا توجد مادة اصطناعية يمكن أن تحل محل البنية المعقدة لأنسجة العظام البشرية، وفقًا للمؤلف المشارك البروفيسور إيه آر سامسودين من قسم علوم صحة الفم والوجه القحفي بجامعة الشارقة.

تجهيز عظام الأبقار لعلاج البشر

وقال سامسودين: «لم يتبق لدينا سوى أنسجة العظام الحيوانية التي يبدو أنها تتشابه بشكل وثيق مع العظام البشرية، وقد خلقت هذه الفرصة تحديًا بالنسبة لنا لفحص ومعالجة العظام من الأبقار وجعل إجراءات ترقيع العظام آمنة قدر الإمكان لاستخدامها لتحل محل العظام البشرية».

وقال الدكتور قباني: «أجريت الدراسة على مراحل متعددة، كخطوة أولى، تم الحصول على عظام الأبقار من الأبقار، حيث تم تقطيع العظام إلى أحجام أصغر ومعالجتها بمواد كيميائية مختلفة لإزالة مكونات معينة يمكن أن تسبب مشاكل أو مضاعفات لدى الإنسان».

كانت هذه الخطوة مهمة لأنها تضمن سلامة العظام ومناسبتها للاستخدام الطبي.

وأضاف: «تم بعد ذلك تجفيف عينات العظام باستخدام المجفف التجميدي لإزالة محتوياتها المائية بالكامل وتعقيمها باستخدام أشعة جاما عن طريق إرسالها إلى وكالة الأبحاث الذرية الأردنية، وتعقيم عينات العظام مهم جدًا لإزالة كل التواجد الميكروبي لها، وهذا سوف تساعد على درء العدوى عندما يتم اختبار هذه العظام على البشر».

بعد ذلك، تم إخضاع الطعوم العظمية لاختبارات فيزيائية مختلفة لإثبات أنها متينة بما يكفي لتحمل الضغط بعد زرعها في مواقع إصابة العظام والتأكد من قدرتها على دعم وتسهيل عملية الشفاء بشكل فعال دون أن تنكسر أو تضعف تحت الضغط.

للتأكد من أن جسم الإنسان سيقبل الطعوم العظمية المعالجة، قام الباحثون بفحص كيفية تفاعل الخلايا المشابهة لجسم الإنسان تجاهها.

وقال الدكتور قباني: «لقد وجد أن الطعوم العظمية لدينا مناسبة لنمو الخلايا بسبب مساميتها العالية وسطحها الخشن، وقد فضلت الخلايا هذا النوع من البيئة لأنها وفرت لها مساحة واسعة للتواصل والنمو بشكل جيد».

وأضاف: «وجدنا أن الخلايا تحب تكوين مستعمرات في ترقيع العظام لدينا وتنمو بسعادة، وهذا اكتشاف مهم لأن مادة التطعيم العظمي المثالية يجب أن تكون مناسبة تمامًا لنمو الخلايا وأداء الخلايا وهي ميزة مهمة تساهم في شفاء العظام».

وكتب المؤلفون أن الهدف الرئيسي من الدراسة هو «مقارنة قدرة حبيبات العظام البقرية منزوعة المعادن (DMB) ومنزوعة الخلايا (DCC) على دعم تجديد العظام في عيوب كالفاريا الفئران ذات الحجم الحرج، وقد تم إعداد DMB وDCC باستخدام اختبار سابق. طريقة النشر».

تضمنت إحدى الخطوات المهمة في الدراسة اختبار الطعوم العظمية عن طريق إدخالها في جسم حيوان قبل استخدامها على البشر، حيث استخدم الباحثون الفئران والجرذان.

وفي الجرذان، وجد العلماء أن الطعوم العظمية تم دمجها بشكل جيد وعززت التئام الجروح بسرعة، بينما في الفئران، وجدوا أن الطعوم العظمية لا تسبب الكثير من ردود الفعل السلبية على الجهاز المناعي للحيوانات.

وقال الدكتور قباني: «لقد تم تحقيق ذلك لأن إجراء علاج العظام الجديد لدينا ساعد في إزالة الخلايا والحمض النووي والمواد التي يمكن أن تسبب ردود فعل سلبية/غير مرغوب فيها في المضيفين».

وقالت الدكتورة عقيلة راني، مؤلف مشارك وعضو في مجموعة أبحاث التئام الجروح وتشخيص الفم بجامعة الشارقة، إن نتائج الدراسة أكدت أن «طعوم العظام لدينا ليست آمنة فحسب، بل إنها أيضًا مرنة بشكل لا يصدق، وتسلط النتائج التي توصلنا إليها الضوء على أهمية من تقنيات المعالجة الدقيقة في تطوير ترقيع العظام الفعال».

وأضافت: «من خلال القضاء على المضاعفات المحتملة وتحسين طرق المعالجة، فإننا نمهد الطريق لعلاج ناجح وموثوق لتجديد العظام يمكنه تحمل متطلبات الحياة اليومية».