ويعد هذا الإنجاز العلمي الأول من نوعه، حيث تمكن الباحثون من إنتاج عضيات رئوية متكاملة بأوعية دموية، الأمر الذي يفتح الباب أمام تطوير نماذج أعضاء أخرى مزودة بالأوعية الدموية مثل الأمعاء والقولون. وتوفر هذه التقنية أدوات متقدمة لدراسة الأمراض واختبار الأدوية وتطوير علاجات مخصصة.
وفي بداية جائحة “كوفيد-19″، لاحظت الدكتورة مينغشيا غو، الباحثة الرئيسية، وجود نقص في نماذج الرئة التقليدية التي كانت تفتقر إلى شبكة الأوعية الدموية الأساسية لوظائف الرئة. وحاول الفريق بداية استخدام أسلوب تنمية مكونات الأعضاء بشكل منفصل ثم دمجها، لكن التجربة أظهرت نموا متزامنا للخلايا الرئوية والأوعية الدموية من المادة الأولية نفسها، ما دعا الفريق إلى تبني طريقة تنمية مشتركة.
وهذه الطريقة الجديدة، التي تسمح لنمو أنسجة الرئة والأوعية الدموية معا منذ البداية، أدت إلى إنتاج عضيات رئوية ذات تنوع خلوي أكبر وبنية ثلاثية الأبعاد أفضل ونمو أكثر نضجا مقارنة بالنماذج السابقة.
واستُخدمت العضيات المطورة لدراسة مرض خلقي نادر ومميت يعرف بـ”خلل التنسج الشعري السنخي المصحوب باختلال في الأوردة الرئوية” (ACDMPV)، الناجم عن طفرات في جين FOXF1. وهذا المرض كان من الصعب دراسته سابقا بسبب نقص الأوعية الدموية في النماذج التقليدية.
وباستخدام خلايا جذعية من مرضى يعانون من الطفرات، نجح الفريق في إنتاج عضيات رئوية تعيد تكوين عيوب الأوعية الدموية والتشوهات في أنسجة الرئة، ما يوفر نموذجا فعالا لفهم المرض وتطوير العلاجات.
وعلى الرغم من التطور الكبير، لا تزال العضيات الرئوية تشبه رئات الجنين. لذا، يخطط الباحثون لإضافة محاكاة القوى الفيزيائية للتنفس عبر التمدد الميكانيكي والتعرض للهواء لتحسين نضج العضيات.
كما يسعون لتوسيع إنتاج هذه العضيات لاستخدامها في أبحاث الأدوية وتطوير العلاجات، ما يقلل الحاجة للاعتماد على النماذج الحيوانية.
وقالت الدكتورة غو: “نفتح نافذة لفهم أفضل لتطور الأعضاء البشرية، ونمكن الباحثين من دراسة الأمراض بكفاءة أكبر”.
نشرت الدراسة في في مجلة Cell.
المصدر: ميديكال إكسبريس