قلب وغضاريف بلاستيكية.. الأعضاء الصناعية تحل محل البشرية السنوات القادمة

تنتشر عمليات زراعة الأعضاء البشرية في مختلف أنحاء العالم والتي يحيطها قدر كبير من النجاح وأصبح بإمكان المرضى أن يعيشوا لفترات أطول ومضاعفات أقل إلا أن الكثير من المرضى لا تتوافر لهم الاعضاء التي يمكن استبدالها بأعضائهم التالفة ما فتح باب التساؤل حول إمكانية الاعتماد على الأعضاء الصناعية في المستقبل.

وبين عامي 1963 و2020 تم إجراء أكثر من 584 ألف عملية لزرع الأعضاء في ألمانيا بينهم أكثر من 90 ألف كلية وحوالي 27 ألف كبد وقرابة 14 ألف قلب و6 آلاف وتسعمئة وستون رئة وأكثر من 4 آلاف بنكرياس.. وكان أول عضو قد تم زراعته بنجاح في هذا المجال يتعلق بالكلية عام 1954، هذا العضو الذي يتصدر رأس قائمة الأعضاء المرغوب فيها.

القلب الاصطناعي

وطور دومينغو ليوتا من الولايات المتحدة الأمريكية أول قلب اصطناعي في معهد تكساس للقلب في هيوستن في 4 أبريل 1969 وتم استخدامه عند مريض يبلغ من العمر 47 عاما وبعد 65 ساعة تم استبداله بقلب بشري سليم، وتوفي الرجل بعد وقت قصير.
حتى بعد مرور أكثر من 50 عاما على هذه العملية لا يصلح القلب الاصطناعي كحل دائم ولا يمكن أن يحل محل عضو بشري، ولكن يمكنه سد فترة زمنية معينة حتى يتوفر قلب بشري، كما أن الأشخاص الذين يحتاجون بشكل عاجل إلى قلب ينتظرون إلى ما يصل عامين، خلال هذا الوقت يمكن للقلب الاصطناعي أن يدعم قلب المريض الطبيعي على الأقل.

و هندسة الأنسجة الطبية من اهم عمليات الطب البشري والتي تعتمد على خلايا الجسم في إنتاج الأعضاء الكاملة بلاستيكيًا. هذه العملية معقدة وتستغرق وقتا طويلا. ووفقا لنظرية الهندسة الطبية الحيوية يتم تكاثر الخلايا الجذعية أو الخلايا النسيجية للمريض في المختبر ويتم تطويرها إلى عضو جديد لاستخدامه بعد ذلك في الزراعة العضوية.

ويتفق الخبراء على أن الأمر سيستغرق بعض الوقت قبل أن يتم زرع عضو اصطناعي يتولى مهام العضو الأصلي. ويرى الخبراء أن الأعضاء التي يتم إنتاجها ليست كبيرة بما يكفي مقارنة بالعضو البشري الأصلي. لذلك يجب على الباحثين تطوير عمليات يمكنهم من خلالها إنتاج أعضاء تقترب قدر الإمكان العضو الأصلي.

طباعة الأعضاء

وهناك أمل كبير عند علماء الطب أن يكون هناك طابعات ثلاثية الأبعاد لطباعة أعضاء تعمل بكامل طاقتها. ويمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد أن تقوم ببناء أجزاء الطبقة تلو الأخرى فوق بعضها البعض بواسطة الكمبيوتر ووفقا لأبعاد معينة باستخدام مواد صلبة وسائلة لهذا الغرض.

وبالفعل تمكن الباحثون من إنتاج عدد من أجزاء الجسم بنجاح باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد. ومن بين هذه المنتوجات المبايض الاصطناعية وكذلك العظام والغضاريف والأنسجة العضلية في عام 2019 قام باحثون إسرائيليون بطباعة قلب من الأنسجة البشرية.

ومن ناحية أخرى يعتمد العلماء على الخنزير كحيوان رئيسي في الأبحاث والتجارب لأن أعضائه تشبه من الناحية الفسيولوجية أعضاء البشر. هذا من شأنه أن يُحول الحيوانات إلى مصانع للأعضاء، إذا جاز التعبير. وأجرى الباحثون بالفعل تجارب أولية على القردة ولكن لم تنجح بشكل خاص، حيث تم رفض الأعضاء بسرعة كبيرة.

صمامات القلب

ومن جانبه قام الجراح الفرنسي البروفيسور آلان كاربونتيي بتطوير صمامات قلب بيولوجية في وقت مبكر من السبعينيات، وهي مصنوعة من أنسجة حيوانية وخطر رد فعل الرفض لديها منخفض، على عكس صمامات القلب الاصطناعية. وبفضل هذه العملية لا يضطر المرضى إلى تناول مسيلات الدم مدى الحياة حيث تقوم صمامات القلب بتوجيه الدم في الاتجاه الصحيح مع كل نبضة قلب.

وتم استخدام صمامات قلب الخنزير بنجاح لعقود من الزمن ولكن عمرها محدود لأنها عرضة للتآكل الطبيعي. غالبا ما يستخدم الأطباء صمامات قلب الحيوانات، بما في ذلك تلك المصنوعة من أنسجة الماشية، عند كبار السن، والعملية الآن إجراء روتيني.
وتوصلت الكثير من الأبحاث إلى إمكانية إجراء عمليات زرع القرنية لندرة المتبرعين. ففي الأبحاث المختبرية التجريبي يمكن تعديل الخلايا من قرنيات الخنازير بطريقة لا تسبب أي تفاعلات مناعية لدى البشر. ويقوم الجراحون بإجراء 6 آلاف عملية زرع القرنية في السنة من هذا النوع. مثل هذه العمليات ضرورية إذا كانت القرنية غائمة أو مصابة وتعرضت لضعف شديد في البصر أو كان هناك خطر على المريض بأن يصاب بالعمى.