حقق باحثون من معهد الهندسة الحيوية في كاتالونيا (IBEC) إنجازًا عالميًا: لأول مرة، قاموا بدمج عضويات الكلى البشرية في أعضاء الخنازير وإعادتها إلى نفس الحيوان. عملت هذه الكلية المزروعة دون علامات تلف، مما يدل على إمكانية إنشاء أعضاء هجينة يمكن أن تظل قابلة للحياة وتؤدي وظائفها في ظروف العالم الحقيقي. وتم نشر نتائج عملهم في طبيعة الهندسة الطبية الحيوية.

الأعضاء المصغرة وتقنيات المستقبل

ترأست المشروع نوريا مونتسيرات، الباحثة الرئيسية السابقة في IBEC، وهي الآن وزيرة الأبحاث والجامعات في كاتالونيا. شارك في العمل معهد أبحاث الطب الحيوي في لاكورونيا (INIBIC) والعديد من المختبرات الأوروبية والأمريكية. كان الهدف الرئيسي هو اختبار ما إذا كانت عضيات الكلى البشرية المزروعة في المختبر قادرة على البقاء والعمل داخل أعضاء الخنازير الحية.

في المختبر، ابتكر العلماء آلافًا من الكائنات العضوية المصغرة، وهي هياكل صغيرة ثلاثية الأبعاد، يبلغ حجمها بضعة ميكرومترات، تحاكي العناصر المعمارية والوظيفية الأساسية للكلى الحقيقية. تم الحفاظ على أعضاء الخنازير على قيد الحياة باستخدام آلات التروية الطبيعية، وهي أجهزة تعمل على أكسجين الأنسجة وتبقيها نشطة خارج الجسم، على غرار الطريقة التي يحافظ بها الجهاز التنفسي على الأعضاء الحية في الجسم.

وقال مونتسيرات: "تظهر دراستنا أن الجمع بين التقنيات العضوية والتروية خارج الجسم الحي يفتح إمكانيات جديدة للتدخلات الخلوية في ظروف خاضعة للرقابة الكاملة".

زرع ومراقبة في الوقت الحقيقي

تم حقن المواد العضوية في كلى الخنازير، ولاحظ العلماء تكيفها في الوقت الحقيقي. وبعد عملية زرع ناجحة، تم إرجاع الكلى إلى نفس الحيوانات، و وكانت النتائج مبهرة: فقد ظلت الأعضاء تعمل دون أن تظهر عليها علامات الرفض أو التلف.

"على الرغم من الإمكانات السريرية الهائلة للعضيات، فإن أحد التحديات الرئيسية كان دائمًا إنتاجها بطريقة قابلة للتطوير وموحدة. يمكننا الآن إنشاء الآلاف من العضيات في ظل ظروف خاضعة للرقابة، مما يفتح إمكانيات اختبار الأدوية ودراسة الأمراض على المستوى الخلوي"، أوضحت إيلينا جاريتا، العالمة الأولى في IBEC والمؤلفة المشاركة في الدراسة.

أمل جديد للمرضى

وشدد مونتسيرات على أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تغير النهج المتبع في زراعة الأعضاء. إن القدرة على نمو الأعضاء ودمجها مسبقًا تقلل من المخاطر، وتقلل من أوقات الانتظار للمرضى الذين يعانون من الفشل الكلوي المزمن، وتزيد من عدد الأعضاء المانحة القابلة للحياة.

ووفقا لها، "هذه ليست مجرد عملية زرع أعضاء، بل هي إنشاء بنية حية ومتكيفة يمكنها العمل في جسم مريض حقيقي". وهذا يعني أنه سيكون من الممكن في المستقبل تحضير الكلى أو الأعضاء الأخرى بالخلايا البشرية، باستخدام الحيوانات كمنصة وسيطة، دون التعرض لخطر الرفض أو المضاعفات.

الأهداف والآفاق طويلة المدى

على المدى الطويل، يخطط الباحثون لتطوير طرق لتجديد أو استعادة الأعضاء بشكل كامل قبل عملية الزرع. ولن يسمح هذا النهج بزراعة الأعضاء فحسب، بل سيسمح أيضًا بإدخال تقنيات جديدة لاستعادة الخلايا وعلاج الأمراض، مما يقلل الاعتماد على الجهات المانحة.

لاحظت مونتسيرات:

"إذا تمكنا من توسيع نطاق هذه الطريقة، فيمكننا تقليل النقص في الأعضاء المانحة بشكل كبير وتسريع عملية إعداد المرضى للزراعة."

ويعتقد العلماء أن عملهم يفتح حقبة جديدة في الطب، حيث تكون الحدود بين بيولوجيا الإنسان والحيوان غير واضحة لإنقاذ حياة الإنسان. التجربة توضح ذلك إن زرع الأعضاء باستخدام الأعضاء العضوية ليس ممكنًا فحسب، بل إنه آمن أيضًا، ويفتح أيضًا آفاقًا لدراسة تكيف الخلايا البشرية في بيئات جديدة.