أعضاء بشرية بالطباعة ثلاثية الأبعاد

جوش سيمز *

يجري بعض الباحثين دراسات عن إنتاج الأنسجة الحية بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لمواجهة النقص العالمي في الأعضاء المناسبة لعمليات زرع الأعضاء التي يحتاج إليها بشدة المرضى الذين يعانون أمراضاً مستعصية. لكن هؤلاء الباحثين قد يحتاجون إلى إجراء هذه الأبحاث في المدار حول الأرض.
وقد شهد أندرو مورجان بعضاً من أسوأ الحوادث التي قد يتعرض لها البشر. فبحكم أنه طبيب ميداني في الجيش الأمريكي، فقد عالج جنوداً أصيبوا بكسور وتمزقت أجسادهم إلى أشلاء إثر وقوع انفجارات. ويقول مورجان: «لقد رأيت جنوداً يفقدون أطرافهم ويتعرضون لإصابات مروعة جراء الانفجارات».
وبعد أن راقب التعافي البطيء للجنود، تساءل مورجان حول إمكانية طباعة نسيج جديد، أو حتى أعضاء كاملة جديدة لتحل محل أجزاء الجسم التالفة.
ويقول: «قد تحقق القدرة على زراعة أنسجة من خلايا الشخص المصاب قفزة هائلة في مجال زراعة الأعضاء».
وقد أجرى مورجان مجموعة من التجارب غير المعتادة على مدى عدة أشهر العام الماضي في الفضاء الخارجي. فمورجان ليس طبيباً ميدانياً فحسب، بل أيضاً رائد فضاء في وكالة «ناسا» للفضاء. وقد عاد في إبريل/ نيسان 2020 إلى الأرض بعد أن أقام 272 يوماً في محطة الفضاء الدولية. ونجح مورجان، بينما كان يسبح على ارتفاع 248 ميلاً فوق سطح الأرض، في إنتاج أنسجة حية من الخلايا باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد و«الحبر الحيوي».
ويصف مورجان الحبر الحيوي بالقول: «إنه لا يختلف كثيراً عن أسطوانة الحبر في الطابعة التقليدية. فبعد أن تضع أسطوانة الحبر، وتترك الخلايا لتنمو وتنقسم في المزرعة، تزيل قالب الأنسجة للتحليل».
ويقول مورجان: «عندما تنتج أنسجة بالطباعة ثلاثية الأبعاد على الأرض، قد تتفكك هذه الأنسجة بفعل الجاذبية الأرضية. وتتطلب زراعة الأنسجة نوعاً من السقالات العضوية المؤقتة للحفاظ على تماسكها، ولا سيما في حالة زرع أعضاء تضم تجاويف مثل حجرات القلب.
وكانت بيئة الجاذبية الصغرى في محطة الفضاء الدولية مثالية لاختبار جهاز التصنيع الحيوي الذي أطلق في المدار الأرضي في عام 2019. وصُمم جهاز التصنيع الحيوي الذي صنعته شركتا «تيكشوت» و«إن سكريبت» الأمريكيتان، لطباعة أنسجة تتخذ شكل أعضاء الجسم باستخدام الخلايا البشرية.
وكان مورجان يستخدم الجهاز في البداية لتجربة طباعة أنسجة على شكل القلب، لكن الفريق الذي طور التقنية يأمل أن يُعدل الجهاز لطباعة أعضاء بشريــة كاملة في الفضاء، قد تستخدم في عمليات زراعة الأعضاء.

* «بي بي سي»