في خطوة قد تنهي معاناة الكثيرين..طباعة قرنية بشرية باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد

تمكن العلماء من إنتاج أول قرنية بشريّة معمليًا باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد، موضّحين بذلك كيف يمكننا تخليق هذا الجزء الحيوي من العين بأنفسنا، وإنقاذ ملايين البشر من العمى المرتبط بتلف القرنية. وقد نشرت نتائج البحث في دورية Experimental Eye Research العلمية.

تعد القرنية _ذلك الغشاء الموجود في الجزء الأمامي من العين_ ضرورية لمساعدتنا على التركيز البصري بشكل صحيح، مع حماية أعيننا أيضًا من العالم الخارجي، وعندما تصاب القرنية بأحد الأمراض مثل الرمد الحبيبي (التراخوما – trachoma)، فإن ذلك قد يدمر قدرتنا على الرؤية تمامًا.

ونتيجة لذلك، هناك حاجة إلى القرنيات البشرية؛ حيث ينتظر حوالي 10 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم عملية زرع قرنية تساعدهم على إصلاح مشاكل الرؤية لديهم. كما أن هناك 5 ملايين آخرين مصابين بالعمى التام بسبب تندب القرنية.

وإذا تمكنا من إنتاج قرنيات قابلة للاستخدام في المختبر، عندها يمكن مساعدة العديد من هؤلاء الأشخاص، وهو الأمر الذي كان الباحثون من جامعة نيوكاسل في المملكة المتحدة يوضحونه على أنه هدف للعديد من العلماء لفترة طويلة.

يقول الباحث الكبير تشي كونون: "إن العديد من الفرق البحثية في جميع أنحاء العالم يبحثون عن الحبر البيولوجي المثالي لجعل هذه العملية مجدية".

"الآن لدينا استعداد لاستخدام الخلايا الجذعية المحتوية على الحبر الحيوي مما يسمح للمستخدمين ببدء طباعة الأنسجة دون الحاجة إلى القلق بشأن زراعة الخلايا بشكل منفصل."

وقد تم خلط الحبر الحيوي الخاص ببروتينات ألجينات (alginate) والكولاجين، وقد تم تطويره ليكتسب مجموعة محددة جدًا من المعايير: كونه صلبًا بما فيه الكفاية ليحافظ على شكله، وكونه ناعم بما يكفي ليتناسب مع فوهة الطابعة ثلاثية الأبعاد.

كما تحتاج هذه البنية أيضًا أن تكون قادرة على السماح بنمو خلايا الأنسجة السدوية للقرنية البشرية (النسيج الضام)، المأخوذة من متبرع.

وقد تمكن العلماء من طباعة قرنية باستخدام هذه التقنية، على هيئة سلسلة من الدوائر متحدة المركز في أقل من 10 دقائق.

وفي وقت سابق، استخدم نفس الفريق الهيدروجيل للحفاظ على الخلايا الجذعية حية لعدة أسابيع في درجة حرارة الغرفة. والآن تمكنوا من تحويل هذا إلى قرنية قابلة للاستخدام، مع بقاء الخلايا قابلة للاستخدام بعد أسبوع كامل.

ويشير الباحثون إلى أنه من المرجح أن يستغرق الأمر سنوات قبل أن يتم تحسين هذا المستوى وتوسيع نطاقه، كما هو الحال مع المحاولات الأخرى لزراعة القرنيات البشرية في المختبر الذي رأيناه في السنوات الأخيرة، يجب أن يكون التقدم ثابتًا وحذرًا.

ومع ذلك، إنها خطوة أولى رائعة نحو الحل، ويمكن أن تعطينا في نهاية المطاف إمدادًا غير محدود من القرنيات القابلة للزرع، في أي مكان في العالم.

والأفضل من ذلك، أنها يمكن أن تكون مصنوعة خصيصًا لتناسب كل مريض، وذلك بفضل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تم اختبارها أيضًا لتصميم قلوب اصطناعية وأنسجة أخرى. ومع المسح الضوئي لعين المصاب، يمكن تصميم الغرسة في الحجم والشكل المناسبين.

يقول كونون: "يجب أن تخضع القرنيات المطبوعة ثلاثية الأبعاد لدينا الآن لمزيد من الفحوص، وسوف يستغرق الأمر عدة سنوات قبل أن نكون في وضعية تسمح لنا باستخدامها في عمليات الزرع".

"ومع ذلك، فإن ما أظهرناه هو أنه من الممكن طباعة القرنيات باستخدام الإحداثيات المأخوذة من العين المصابة، وأن هذا النهج لديه القدرة على محاربة النقص العالمي في القرنيات القابلة للزرع".