چاپ سه‌بعدی موفق جزایر لانگرهانس پانکراس انسان برای درمان دیابت نوع ۱

دانشمندان برای نخستین بار موفق به چاپ سه‌بعدی جزایر لانگرهانس پانکراس انسانی با عملکرد کامل برای درمان دیابت نوع ۱ شدند.

به گزارش تک‌ناک، جزایر لانگرهانس پانکراس انسان با استفاده از نوعی جوهر زیستی ویژه، چاپ سه‌بعدی شده است. این جوهر از آلژینات (ماده‌ای طبیعی) و بافت پانکراس انسان ساخته شده است، که سلول‌های آن برداشته شده بود.

جایگزینی ایمن‌تر و ساده‌تر برای پیوند در کبد

روش مرسوم پیوند جزایر لانگرهانس پانکراس شامل تزریق آنها به درون کبد است، که با مشکلاتی مانند از بین رفتن سلول‌ها و اثربخشی محدود در درازمدت همراه است. پژوهشگران در این مطالعه، جزایر لانگرهانس چاپ‌شده را برای کاشت در زیر پوست طراحی کردند، که روشی کم‌تهاجمی است و تنها به یک برش کوچک و بی‌حسی موضعی نیاز دارد و راحتی بیشتری برای بیمار فراهم می‌کند.  

دکتر کوئنتین پریه، سرپرست گروه تحقیقات گفت: «هدف ما بازسازی محیط طبیعی پانکراس بود تا سلول‌های پیوندی، عملکرد بهتری داشته باشند. جوهر زیستی ما ساختاری شبیه پانکراس ایجاد می‌کند و اکسیژن و مواد مغذی لازم را به جزایر لانگرهانس می‌رساند.»

حفظ ساختار طبیعی با روش چاپ دقیق

پژوهشگران برای محافظت از جزایر لانگرهانس انسانی در فرایند چاپ، از فشار پایین (۳۰ کیلوپاسکال) و سرعت چاپ آهسته (۲۰ میلی‌متر در دقیقه) استفاده کردند. این کنترل دقیق مانع آسیب به ساختار سلولی شد و یکی از چالش‌های اصلی چاپ زیستی را برطرف کرد.

عملکرد برتر برای درمان دیابت نوع ۱

در آزمایش‌ها، بیش از ۹۰ درصد از سلول‌های چاپ‌شده زنده ماندند. همچنین این جزایر در پاسخ به گلوکز، انسولین بیشتری نسبت به روش‌های مرسوم آزاد کردند. جزایر لانگرهانس چاپ‌شده در روز بیست‌و‌یکم، حساسیت و پاسخ‌دهی بالاتری نسبت به قند خون از خود نشان دادند. همچنین ساختارهای چاپ‌شده پایدار باقی ماندند و از تجمع یا فروپاشی جلوگیری شد.

ساختار متخلخل برای اکسیژن‌رسانی و رگ‌زایی بهتر

ساختار متخلخل چاپ‌شده باعث بهبود جریان اکسیژن و مواد مغذی به سلول‌های کاشته‌شده شد. این ویژگی نه‌تنها سلامت سلول‌ها را حفظ می‌کند، بلکه رگ‌زایی را تسهیل می‌نماید، که برای بقا و عملکرد طولانی‌مدت بسیار مهم است.

این یکی از اولین مطالعاتی است که به‌جای سلول‌های حیوانی، از جزایر واقعی انسانی در چاپ زیستی استفاده کرده است و نتایج واقعاً امیدبخش هستند.

گام‌های آینده در راستای درمان دیابت نوع ۱

پژوهشگران اکنون در حال آزمایش این ساختارهای چاپ‌شده در حیوانات هستند، همچنین روی روش‌های ذخیره‌سازی طولانی‌مدت مانند انجماد عمیق (کرایوپرزرویشن) کار می‌کنند. آنها به دنبال استفاده از منابع جایگزین برای سلول‌های تولیدکننده انسولین، از جمله سلول‌های بنیادی مشتق‌شده از جزایر لانگرهانس هستند تا مشکل کمبود اهداکننده را برطرف کنند.

اگر آزمایش‌های بالینی کارآمدی این روش را تأیید کنند، این فناوری می‌تواند درمان و کیفیت زندگی میلیون‌ها نفر مبتلا به دیابت را متحول کند.