يحاكي وظائف البنكرياس.. نهج جديد لعلاج مرض السكري
نجح فريق بحثي في تطوير منصة مبتكرة لعلاج داء السكري باستخدام الحبر الحيوي المشتق من أنسجة البنكرياس وتقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد.
نُشرت هذه الدراسة مؤخرًا على الإنترنت في مجلة Nature Communications.
قاد الفريق البروفيسور جيناه جانج من جامعة بوهانج للعلوم والتكنولوجيا (POSTECH)، إلى جانب ميونغجي كيم.
داء السكري
داء السكري هو اضطراب أيضي ناتج عن خلل في البنكرياس، العضو المسؤول عن تنظيم مستويات السكر في الدم.
داخل البنكرياس، تفرز خلايا الجزر الأنسولين لخفض سكر الدم.
ومع ذلك، فقد ثبت أن إنتاج هذه الخلايا للاستخدام العلاجي يمثل تحديًا كبيرًا.
في حين أن الخلايا الجذعية تُقدم مسارًا واعدًا لإنتاج الجزر في المختبر، إلا أن إعادة إنشاء البيئة الدقيقة والمكان الوعائي اللازمين لها للعمل - على غرار البنكرياس الحقيقي - شكّل عقبة رئيسية.
تنظم خلايا الجزر إفراز الأنسولين من خلال تفاعلها مع المكونات المحيطة بها من المصفوفة خارج الخلية (ECM) والخلايا الوعائية.
طوّر فريق POSTECH حبرًا حيويًا متخصصًا يُسمى PINE (مصفوفة خارج الخلية شبيهة بالجُزُر المحيطة)، والذي يتضمن بروتينات المصفوفة خارج الخلية والغشاء القاعدي - مثل اللامينين والكولاجين الرابع - المُستخلصة جزئيًا من أنسجة بنكرياسية حقيقية. باستخدام تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد، صنع الفريق منصة الخلايا والأوعية الدموية البشرية الشبيهة بالجزر (HICA-V).
تُرتّب منصة الخلايا والأوعية الدموية البشرية الشبيهة بالجزر (HICA-V) خلايا جزر البنكرياس المشتقة من الخلايا الجذعية بدقة إلى جانب البنى الوعائية، مُحاكيةً بذلك بنية البنكرياس الصمّاوي الحقيقي.
أظهرت خلايا جزر البنكرياس المزروعة داخل منصة الخلايا والأوعية الدموية البشرية الشبيهة بالجزر زيادةً في إنتاج الأنسولين وتعبير البروتين الرابط ، مُظهرةً خصائص وظيفية تُضاهي خلايا جزر البنكرياس الأصلية.
علاوة على ذلك، نجحت المنصة في تكرار الاستجابات المرضية المُلاحظة في حالات السكري، مثل ارتفاع التعبير عن الجينات الالتهابية.
هذا لا يُعزز نضج الجزر فحسب، بل يُرسّخ المنصة أيضًا كأداة قيّمة لأبحاث السكري وتطوير الأدوية.
صرح البروفيسور جانج، الذي قاد الدراسة، قائلاً: "إن منصة جزر البنكرياس المخصصة التي تم تطويرها من خلال هذا البحث تحاكي بدقة بنية ووظيفة البنكرياس الصماء البشري، مما يدعم نضوج وتعزيز وظيفة جزر البنكرياس المشتقة من الخلايا الجذعية".
وأضاف: "نتوقع أن تلعب هذه المنصة دورًا رئيسيًا في تطوير أبحاث مرض السكري، وتسريع تطوير الأدوية المضادة للسكري، وتحسين كفاءة علاجات زرع الجزر".
