علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
This New Artificial Kidney Could Transform The Future of Transplants
(DAVID NIELD – بقلم: ديفيد نيلد)
ملخص المقالة:
يقضي مرضى الفشل الكلوي ساعات طويلة موصلين بجهاز غسيل الكلى، وذلك قبل زرع كلية لهم من متبرع. وهناك أمل في وجود خيار جديد في المستقبل غير البعيد: زراعة الكلى الاصطناعية، فقد طور فريق بقيادة علماء جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو جهاز مفاعل حيوي يستخدم خلايا الكلى البشرية المزروعة في المختبر ويحاكي بعض الوظائف الرئيسية للكلية، وقد تم اختبار الجهاز بنجاح على الخنازير لمدة أسبوع دون أي آثار جانبية أو مشاكل واضحة. ويأمل الفريق أن يتم تكييف أجهزتهم لتشمل مجموعة واسعة من أنواع خلايا الكلى، وأن يتم إقرانها بأداة أخرى لتصفية النفايات من الدم.
( المقالة )
في الوقت الحالي، تتضمن علاجات الفشل الكلوي قضاء ساعات في اتصال بجهاز غسيل الكلى، أو عملية زرع [كلية من] متبرع – وهي نادرة. ولكن هناك أمل في وجود خيار جديد في المستقبل غير البعيد: زراعة الكلى الاصطناعية.
فقد طور العلماء جهاز مفاعل حيوي يستخدم خلايا الكلى البشرية المزروعة في المختبر ويحاكي بعض الوظائف الرئيسية للكلية. وتم اختباره بنجاح على الخنازير لمدة أسبوع دون أي آثار جانبية أو مشاكل واضحة.
ويأمل الفريق، بقيادة جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو (UCSF)، أن يتم تكييف أجهزتهم لتشمل مجموعة واسعة من أنواع خلايا الكلى، وأن يتم إقرانها بأداة أخرى لتصفية النفايات من الدم.
ويقول المهندس الحيوي البروفيسور شوفو روي من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: “نحن نركز على تكرار الوظائف الرئيسية للكلية بأمان”. ويتابع: “الكلية الاصطناعية الحيوية ستجعل علاج أمراض الكلى أكثر فعالية وأيضا أكثر راحة وتحملا”.
ولإعطائك فكرة عن حجم المشكلة، يحتاج أكثر من نصف مليون شخص في الولايات المتحدة وحدها إلى علاج غسيل الكلى عدة مرات في الأسبوع. ويتم إجراء حوالي 25000 عملية زرع كلى فقط كل عام، وغالبًا ما تكون مصحوبة بعلاجات دوائية قاسية لضمان عدم رفض الجسم للكلية الجديدة.
والأهم من ذلك، أنه لم تكن هناك مؤشرات على أن المفاعلات الحيوية قد أثارت الجهاز المناعي لدى الخنازير. وقام العلماء بتركيب أغشية من السيليكون للمساعدة في حماية خلايا الكلى من الهجوم والحفاظ على عمل الآلة الصغيرة بهدوء وفعالية في الخلفية، مثل جهاز تنظيم ضربات القلب، على سبيل المثال.
والجهاز، الذي يتصل مباشرة بالأوعية الدموية والأوردة، مصنوع من خلايا مستنبتة من نبيبات (جمع نبيب – تصغير انبوب) بشرية دانية (قريبة)[1]؛ فهي مسؤولة عن إدارة مستويات الماء والملح في الجسم وتم استخدامها كحالة اختبار في هذه الدراسة. وقد أظهرت هذه الخلايا في السابق نتائج واعدة في علاج الفشل الكلوي لدى المرضى من البشر.
وما زلنا بعيدين عن الحصول على جهاز مفاعل حيوي كهذا يعمل على المرضى من البشر، بالطبع، لكن العلامات المبكرة واعدة. وستأتي بعد ذلك تجارب على الحيوانات لمدة شهر، وإذا نجحت، فيجب إعطاء الضوء الأخضر لبدء اختبار الجهاز على أشخاص حقيقيين يعانون من الفشل الكلوي.
والعلماء مشغولون أيضًا بالنظر في خيارات أخرى، مثل مدى جدوى زرع الأعضاء الحيوانية في المرضى من البشر. وبغض النظر عن النهج المتبع، فإن الهدف هو نفسه: إنقاذ حياة المصابين بالفشل الكلوي.
ويقول البروفيسور روي: “كنا بحاجة إلى إثبات أن المفاعل الحيوي الوظيفي لن يتطلب أدوية مثبطة للمناعة، وقد فعلنا ذلك”. ويضيف: “لم تكن لدينا أي مضاعفات ويمكننا الآن التكرار للوصول إلى لوحة كاملة من وظائف الكلى على المستوى البشري”.
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
https://www.sciencealert.com/this-new-artificial-kidney-could-transform-the-future-of-transplants
ملاحظة: تم نشر البحث في عدد 29 اغسطس 2023 من مجلة “اتصالات الطبيعة” (Nature Communications) وعنوانه: “جدوى مفاعل حيوي قابل للزرع لعلاج الخلايا الكلوية باستخدام أغشية السيليكون النانوية”، بقلم إيون جونج كيم، كاريسا تشين، ريبيكا جولوجورسكي، آنا سانتاندرو، ألونسو توريس، ناثان رايت، مارك س. جودين، جاريت موير، بنجامين دبليو تشوي، تشارلز بلاها، بول بريكمان، شانت فارتانيان، تشيزي تانغ، إتش. ديفيد هيومز، ويليام إتش. فيسيل، وشوفو روي.
الهوامش:
[1] تشكل النبيبات الدانية جزءًا كبيرًا من الكلى؛ الخلايا الظهارية الأنبوبية الدانية هي أكثر أنواع الخلايا تواجدا في الكلى، وتنفذ وظائف تنظيمية ووظائف الغدد الصماء المتنوعة حيث يوجد العديد من الناقلات. في الظروف العادية، يتم إعادة امتصاص أكثر من ثلثي الملح والماء المرشح وكل البيكربونات المرشحة في النبيبات القريبة. يرتبط عدد من الاضطرابات الحمضية القاعدية والمكتسبة الموروثة والمكتسبة بضعف الناقلات في خلايا النبيبات الدانية. المصدر: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21252510