تیمی از محققین در دانشگاه کالیفرنیا موفق شده اند که بافتی بسیار شبیه کبد انسانی را پرینت سه بعدی کنند.
به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از پایگاه اطلاع رسانی سلول های بنیادی ایران، این بافت شبیه کبد انسانی جدید می تواند برای غربالگری های دارویی خاص بیمار و مدل سازی بیماری ها مورد استفاده قرار گیرند. محققان براین باورند که این پیشرفت، می تواند به کمپانی های دارویی کمک کند که در ایجاد داروهای جدید در زمان و هزینه صرفه جویی کنند.
محققان دانشگاه کالیفرنیا می گویند که معمولا حدود ۱۲ سال طول می کشد و بیش از ۱.۸ بیلیون دلار هزینه مصرف می شود تا یک داروی مورد تایید FDA تولید شود. این بدین دلیل است که بیش از ۹۰ درصد داروها نمی توانند تست های جانوری و مطالعات بالینی انسانی را پشت سر بگذارند.
اما در مطالعه ای جدید این محققین ابزاری را ارائه کرده اند که به موجب آن کمپانی های دارویی می توانند از مطالعات مقدماتی را روی داروهای جدید انجام دهند و دیگر نیازمند انتظار برای تست های انسانی یا جانوری برای ارزیابی ایمنی و کارایی داروها در بیماران نباشند.
کبد نقش حیاتی را در متابولیزه کردن داروها و تولید پروتئین های کلیدی بازی می کند و این امر محققین زیادی را تحریک می کنند که به دنبال راهی برای ایجاد پلت فرم های کبدی در آزمایشگاه باشند و بتوانند غربالگری های دارویی را انجام دهند. با این حال، مدل های موجود برای بافت کبدی فاقد پیچیدگی ریزساختاری و تنوع سلولی موجود در بافت کبدی واقعی هستند.
ما محققین دانشگاه کالیفرنیا بافت کبدی انسانی را مدل سازی کرده اند که بسیار شبیه بافت واقعی است و هم ترکیبی از سلول های متنوع کبدی است و هم به صورت سیستماتیک در الگوی شش وجهی سازماندهی شده است.
برای تولید این بافت کبدی، محققین از تکنولوژی بیوپرینت جدید استفاده کردند که می تواند به طور سریع ریزساختارهای سه بعدی پیچیده را تولید کند که ویژگی موجود در بافت طبیعی را دارا است. این بافت پرینت شده در دو مرحله تولید می شود: اول، آن ها الگوی لانه زنبوری شش وجهی با ابعاد ۹۰۰ میکرومتری را پرینت کردند که حاوی سلول های کبدی بود که از سلول های بنیادی پرتوان القایی مشتق شده بودند.
در گام بعدی، سلول های پشتیبان مزانشیمی و اندوتلیالی در فضای بین چندوجهی های حاوی سلول های بنیادی پرینت شد. این ساختار برای مدت ۲۰ روز در آزمایشگاه کشت داده شدند. سپس محققین ویژگی های عملکردی کبد را روی این ساختارها تست کردند و دریافتند که آن ها در مقایسه با سایر مدل های کبدی می توانند برای مدت زمان بیشتری این عملکردهای کبدی را حفظ کنند. این امر این مدل های پرینت سه بعدی، را مدل مناسبی برای غربالگری های دارویی معرفی می کند.
محققان دانشگاه کالیفرنیا می گویند که معمولا حدود ۱۲ سال طول می کشد و بیش از ۱.۸ بیلیون دلار هزینه مصرف می شود تا یک داروی مورد تایید FDA تولید شود. این بدین دلیل است که بیش از ۹۰ درصد داروها نمی توانند تست های جانوری و مطالعات بالینی انسانی را پشت سر بگذارند.
اما در مطالعه ای جدید این محققین ابزاری را ارائه کرده اند که به موجب آن کمپانی های دارویی می توانند از مطالعات مقدماتی را روی داروهای جدید انجام دهند و دیگر نیازمند انتظار برای تست های انسانی یا جانوری برای ارزیابی ایمنی و کارایی داروها در بیماران نباشند.
کبد نقش حیاتی را در متابولیزه کردن داروها و تولید پروتئین های کلیدی بازی می کند و این امر محققین زیادی را تحریک می کنند که به دنبال راهی برای ایجاد پلت فرم های کبدی در آزمایشگاه باشند و بتوانند غربالگری های دارویی را انجام دهند. با این حال، مدل های موجود برای بافت کبدی فاقد پیچیدگی ریزساختاری و تنوع سلولی موجود در بافت کبدی واقعی هستند.
ما محققین دانشگاه کالیفرنیا بافت کبدی انسانی را مدل سازی کرده اند که بسیار شبیه بافت واقعی است و هم ترکیبی از سلول های متنوع کبدی است و هم به صورت سیستماتیک در الگوی شش وجهی سازماندهی شده است.
برای تولید این بافت کبدی، محققین از تکنولوژی بیوپرینت جدید استفاده کردند که می تواند به طور سریع ریزساختارهای سه بعدی پیچیده را تولید کند که ویژگی موجود در بافت طبیعی را دارا است. این بافت پرینت شده در دو مرحله تولید می شود: اول، آن ها الگوی لانه زنبوری شش وجهی با ابعاد ۹۰۰ میکرومتری را پرینت کردند که حاوی سلول های کبدی بود که از سلول های بنیادی پرتوان القایی مشتق شده بودند.
در گام بعدی، سلول های پشتیبان مزانشیمی و اندوتلیالی در فضای بین چندوجهی های حاوی سلول های بنیادی پرینت شد. این ساختار برای مدت ۲۰ روز در آزمایشگاه کشت داده شدند. سپس محققین ویژگی های عملکردی کبد را روی این ساختارها تست کردند و دریافتند که آن ها در مقایسه با سایر مدل های کبدی می توانند برای مدت زمان بیشتری این عملکردهای کبدی را حفظ کنند. این امر این مدل های پرینت سه بعدی، را مدل مناسبی برای غربالگری های دارویی معرفی می کند.
