ابتكار نموذج رئة على رقاقة من خلايا جذعية من متبرع واحد
طور فريق معهد كريك نموذجاً للرئة على رقاقة يعتمد على خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات مشتقة من متبرع واحد، ما يجعلها جينياً متطابقة وتتيح محاكاة وظيفة الرئة وتطور المرض لدى فرد واحد.
أنتج الفريق خلايا طلائية سنخية من النوعين الأول والثاني، وخلايا بطانية وعائية من خلايا جذعية بشرية مستحثة، ثم زرعها بشكل منفصل على سطح غشاء رقيق لإعادة بناء حاجز الحويصلات الهوائية.
وتم تصميم أجهزة متخصصة لتطبيق قوى تمدد ثلاثية الأبعاد بشكل إيقاعي على الحاجز المحوري، ما يحاكي حركة التنفس ويحفز تكون الزغيبات الدقيقة لدى الخلايا الظهارية السنخية لزيادة مساحة سطح الرئة.
بعد ذلك أضاف العلماء خلايا مناعية بلعمية مستمدة من نفس المتبرع قبل تعريض الشريحة لبكتيريا السل لمحاكاة المراحل المبكرة من العدوى، وهو ما يسمح بإعادة بناء تفاعل المضيف مع الممرض في بيئة معمَلية مهيأة بتشابهها مع الرئة البشرية.
قال ماكس غوتيريز، رئيس مجموعة تفاعلات المضيف والممرض في معهد كريك، إن الرقائق المعتمدة جينياً من متبرعين محددين تتيح فهم تأثير العدوى على الفرد واختبار فعالية العلاجات مثل المضادات الحيوية، مع تقليل فروقات النماذج الحيوانية والبشرية وتحسين إمكانية اختبار الطب الشخصي.
تؤكد الحويصلات الهوائية وجود موقع تبادل الغازات وتشكّل حاجزاً دفاعياً ضد الجراثيم المستنشقة، وتستخدم هذه النماذج لتقييم كيفية استجابة الرئة للعدوى وتطوير العلاجات، بما في ذلك اختبارات العلاجات المضادة للميكروبات والاختبارات الأولى للطب الشخصي في ضوء الفردية الجينومية.
