مبايض بالطباعة الثلاثية الأبعاد تنتج حياة جديدة

ابتكر فريق جامعة نورثويسترن مبايض من نوع من الهيدروجيل الهلامي وحقنها بخلايا بويضات غير ناضجة قبل زرعها في مجموعة من إناث الفئران. تصرفت هذه المبايض كالمبيض الطبيعي، فحوّلت خلية بويضة إلى بويضة ناضجة ومررتها، ما سمح لإناث الفئران بأن تحمل ذرية سليمة. ويشكّل هذا الإنجاز خطوة إضافية نحو استخدام الطباعة في استبدال الأعضاء الناقصة أو التالفة.

لابتكار هذه المبايض، تعلّم أولاً الباحثون بقيادة تيريزا وودروف، مديرة معهد بحوث صحة المرأة في كلية فينبيرغ للطب في جامعة نورثويسترن، طباعة الجيلاتين بالكثافة الصحيحة. يجب أن يكون قوياً كفاية لتحمل عملية الزراعة الجراحية ومسامياً كفاية ليحفظ البويضة ويسمح للأوردة بأن تنمو. ومن خلال مجموعة محاولات قامت على التجربة والخطأ، توصّل الباحثون إلى أفضل طريقة لطباعة دعامة من ألياف الجيلاتين تحتوي على سلسلة جيوب صغيرة تضمّ جريبات المبيض.

تشير وودروف في بيانها: «لكل عضو هيكل. تعلّمنا شكل هيكل المبيض واستخدمناه كنموذج لزراعة المبيض الحيوي- الاصطناعي». في مبيض الثدييات، تطلق الجريبات خلايا البويضات وتفرز الهرمونات التي تضبط دورة الخصوبة. وضع الباحثون جريبات فأرة في المبايض الجيلاتينية قبل زرعها في إناث الفئران الحية، حيث أملوا بأن تواصل تطورها لتبلغ النضوج وتطلق البويضات مع الهرمونات الضرورية لدعم الحمل. ثم تركوا هذه المبايض جانباً أربعة أيام كي تنجح الجريبات في إقامة روابط إحداها مع الأخرى قبل زراعتها جراحياً في الفئران التي استأصلوا مبايضها. بعد أسبوع، نمت الأوردة في المبايض الاصطناعية وظهرت عليها إشارات دلت على انتقال خلايا الفأرة الأصلية إليها. كذلك لاحظ الباحثون إشارات إلى عدد من الهرمونات التي أفرزتها الجريبات فيما بدأت تعدّ البويضات لإطلاقها، ما أظهر أن الدورة الشهرية كانت تتقدّم كما أمل الباحثون.

لكن الاختبار الحقيقي لهذه المبايض قام على قدرتها على توليد حياة جديدة. من هذا المنطلق، بدت أهلاً لهذه المهمة. من بين الفئران السبع التي تلقت مبايض معدة بالطباعة الثلاثية الأبعاد، أنجبت ثلاث صغاراً كبرت وأنجبت. كذلك تمكنت الأمهات من الرضاعة، علماً بأن هذه العملية يتحكم فيها البروجستيرون الذي تفرزه غدد في المبيض.

صحيح أن من الممكن تطبيق هذه التقنية على البشر، إلا أن التجارب ما زالت بعيدة. تحمل المبايض البشرية المعدة بالطباعة الثلاثية الأبعاد تحديات إضافية لأن جريباتها أكبر حجماً وتنمو بسرعة أكبر، ما يعني أنها قد تصبح أكبر من أن تحتويها مسام الجيلاتين الصغيرة التي تكمن فيها.

نتائج مشجعة

رغم ذلك، تُعتبر هذه النتائج مشجعة لأنها تشير إلى تطوّر الأعضاء المعدة بالطباعة الثلاثية الأبعاد ولأنها تمثّل تقدماً مشجّعاً آخر بالنسبة إلى النساء اللواتي استؤصلت مبايضهن أو تعرضت للضرر.

يجعل بعض علاجات السرطان المرأة عاقراً، وينفذ مختبر وودروف بحوثاً للتوصل إلى طرائق لمنح تلك النساء فرصة أخرى للحمل. سبق أن أجرى الفريق تجارب على إزالة المبايض وتجميدها، وربما يمثّل هذا المفهوم طريقة أخرى لحل هذه المشكلة.

لكن إنتاج أعضاء أخرى باستخدام التقنية ذاتها ما زال خطوة بعيدة جداً، إذ يحمل كل عضو تحديات خاصة به، فضلاً عن أن بعض الأعضاء يحتوي على عدد أكبر من أنواع الأنسجة التي تعمل بشكل متناغم، مقارنةً بالمبيض. مع ذلك، فيما تزداد تكنولوجيا الطباعة الثلاثية الأبعاد تطوراً وتتقدّم البحوث، قد يصبح هذا الإنجاز ذات يوم خياراً متاحاً.