طابعة للخلايا الحية

نجح باحثان اميركيان من جامعة كارولاينا الجنوبية بتعديل طابعة عادية تقليدية لتطوير تقنية لإعادة بناء الأعضاء الحية في جسم الانسان، انطلاقاً من رسمها البياني فوق جهاز الكومبيوتر، ما يفتح الباب واسعاً امام قلب المعطيات واحداث ثورة حقيقية في ميدان زرع الاعضاء الحية في جسم الانسان.
وقام الباحثان بتحقيق شبكة من الأوعية الدموية الحية انطلاقاً من مخططها على جهاز الكومبيوتر. وتكمن الغرابة في هذه العملية في الجهاز الذي سمح بتجميع الخلايا الحية وبنائها على نحو مطابق تماماً للمخطط الذي وضعه جهاز الكومبيوتر، ويتعلق الأمر هنا بطابعة ملونة معدلة. كما يتعلق بمرحلة أولى للتأكد من جدوى هذه الطريقة، لأن الهدف في نهاية المطاف هو التوصل الى تصنيع اعضاء حية كاملة بالطريقة والتقنية نفسيهما، بحيث تستطيع هذه الطابعة، في حال اجتياز كل المراحل بنجاح، اعادة بناء الشرايين والصمامات القلبية وحتى الكلية والكبد انطلاقاً من الخلايا التي يتم اخذها من المريض نفسه.
لقد ولد هذا الاختراع نتيجة المصادفة والفضول العلمي، حيث عمد خبير في الهندسة الاحيائية قبل عامين الى تعديل الطابعة الملونة يدوياً لمقتضيات تتعلق بعمل الجامعة الداخلي، حيث وضع في علبة المعجون البروتينات وذرات من الحمض النووي الربعي ADN، ونظراً الى صغر حجم المواد الواجب تحريضها يتعين استخدام العدسات المكبرة، ولاحظ ان الطابعة الملونة تحتوي على جميع العناصر التي يحتاجها لو ضع جزئيات البروتينات فوق سطح ما تبعاً لتعليمات الكومبيوتر، وان حركة رأس الطابعة بالنسبة الى الورقة تسمح بتثبيت أي وضع طبقاً لإحداثيات Y، X في حين يتيح وجود خزانات للحبر ذي الألوان المختلفة وضع عدد كبير من العناصر المكونة المختلفة وتثبيتها. ثم قام الخبير بجمع "خرطوشات" مخازن الحبر الفارغة وتعقيها وملئها بالمحاليل المطلوبة دراستها.
لكن الطابعة المصممة لإعادة بناء صورة على الورق لم تستطع معالجة الصفيحة الزجاجية وعلبة المعجون، وبعد تعديل آخر على الطابعة هدف الى تثبيت علبة المعجون وتعديل حركة رأس الطابعة لتتخذ وجهة جانبية وطولية فوق دعامة ثابتة، دخلت هذه التقنية حيز التشغيل بفضل مادة هلامية جيلاتين طبية منحت الصورة بعدها الثالث. ومن خصائص هذا السائل انه يتصلب عندما تتجاوز الحرارة 32 درجة مئوية ويسترجع حالته السائلة عندما تنخفض الحرارة الى ما دون 20 درجة مئوية، ما يسمح بالحصول على مخطط بثلاثة أبعاد يشكل قالباً يتيح للطابعة ان تملأه تباعاً بطبقات من الخلايا الحية التي يرتبط بعضها ببعض شرط ان تكون متقاربة بفضل هذه المادة الهلامية التي تلعب دور المثبت للخلايا في مكانها الى ان تنتهي عملية تجميعها، ثم تزول بمجرد خفض حرارتها.
وبهذه الطريقة توصل الباحثان الى شبكة الأوعية الدموية الحية، وتتمثل المرحلة اللاحقة في تحسين هذه التقنية لتشكيل شبكة من الشرايين والأوردة الحية كمقدمة لصنع أعضاء اخرى كالكبد والكلية، وعند ذلك يكفي اخذ خزعة من خلايا العضو المريض وزرعها لمضاعفة عددها حسب الكمية المطلوبة لاستخدامها لاحقاً في اعادة تفصيل العضو المصاب لتقترب العملية بذلك من الزرع الذاتي ما يجنب المريض أخطار رفض العضو المزروع. لكن الوصول الى هذه المرحلة يتطلب سنوات عدة من البحث والاختيار والتجريب.