علماء ينجحون بتطوير آذان جديدة لأطفال باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد

باستخدام مزيج من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وزراعة الخلايا؛ نجح علماء في الصين بإنماء آذان جديدة لخمسة أطفال ولدوا بعيب في أذن واحدة، يسمى ميكروتيا أو صغر صيوان الأذن. يؤثر هذا العيب على شكل ووظيفة الأذن.

في أول دراسة من نوعها، يصف الباحثون كيف جمعوا خلايا تسمى غضروفية من آذان الأطفال المصابين بالميكروتيا واستخدموها في زراعة غضاريف جديدة على شكل أذن.
يستند الغضروف الجديد على نماذج مطبوعة ثلاثية الأبعاد لآذان الأطفال السليمة. ثم نقل الباحثون الآذان المصممة حديثا إلى الأطفال و قاموا بإعادة تشكيل الأذن.

أظهرت الدراسة التي تتبعت كل طفل لمدة تصل إلى سنتين ونصف أنهم تمكنوا من تصميم وتكوين وتجديد آذان خارجية بنجاح للمرضى ومخصصة لحالة كل مريض. مع ذلك لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الجهود لترجمة هذا العمل النموذجي إلى ممارسات سريرية روتينية.

سيكون من الضروري في المستقبل متابعة خصائص الغضروف المزروع والنتائج السريرية على المدى البعيد لمدة تصل إلى 5 سنوات. الميكروتيا هي حالة حيث يولد الطفل  بتشوهات هيكلية أو حتى غياب كامل للأذن، والتي قد تؤدي إلى ضعف السمع.

يقدر أن تصيب هذه الحالة حوالي واحد من كل 5000 مولود، حسب الخلفية الإثنية.

انتشار الميكروتيا يكون أعلى لدى السكان من أصل:

• إسباني
• آسيوي
• الأمريكيين الأصليين
• الأنديز

تشمل خيارات علاج الميكروتيا عادة الجراحة الترميمية التي تنطوي على نهج مختلفة مثل النحت الاصطناعي "الأذن البلاستيكية" التي تعلق على الجسم أو استخدام غضروف ضلع المريض لتكوين الأذن.

شكل إيجاد الغضروف المناسب لإعادة بناء ميكروتيا تحديًا لمجتمع هندسة الأنسجة لأكثر من عقدين من الزمان.

يظهر هذا العمل بوضوح أساليب هندسة الأنسجة لإعادة بناء الأذن وغيرها من الأنسجة الغضروفية سوف تصبح حقيقة سريرية في وقت قريب جدا.

التقنية المستخدمة: 

استخدم الباحثون المسح المقطعي والطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء سقالة قابلة للتحلل، والتي قامت بعمل مطابق البنية، دقيق، ثلاثي الأبعاد للأذن السليمة لكل مريض. بعد أن استمد الباحثون خلايا غضروفية من غضروف الأذن الميكروتيا لكل مريض، ثم تمت زراعة وتنمية تلك الخلايا لمدة ثلاثة أشهر. يتم إنشاء الإطار الغضروفي على شكل أذن كل مريض، ثم زراعتها لإعادة بناء آذان.

وجد الباحثون أنه من بين الحالات الخمس جميعا، أظهرت أربعة حالات تكوين غضروف واضح بعد ستة أشهر من غرس الأذن الجديدة، وبين ثلاثة من المرضى كان كل من شكل و حجم وزاوية الأذن الجديدة مطابقة للأذن الأخرى التي كانت صحية.

ظلت الآذان الجديدة سليمة بعدما تابع الباحثون مع الأطفال بعد الجراحة، ولكن أظهرت حالتين تشوه طفيف بعد الجراحة.

هناك حاجة إلى القيام بالمزيد من البحث قبل أن يصبح بالامكان استخدام هذه التقنية سريريًا على نطاق واسع بين مرضى ميكروتيا.

التحديات التي تواجه التقنية:

تتمثل التحديات الرئيسية أمام الاستخدام الواسع النطاق لهذا النهج المعين بالنسبة للميكروتيا في التصنيع والمراقبة المنتظمة.

طريقة تصنيع هذه التركيبات معقدة جدا، وتشمل ثلاث مواد بيولوجية متميزة يتم دمجها في سقالة وزرعها بالخلايا، ثم نمو الخلايا لمدة ثلاثة أشهر قبل عملية زرع الأذن لضمان التوزيع المناسب للخلايا.

المواد التي تم استخدامها لهذه السقالات تبقى في الجسم لفترة طويلة: تصل إلى أربع سنوات، ومن المرجح أن تحتاج إلى رصد لمدة أربع أو خمس سنوات قبل تحديد المصير النهائي لهذه المواد في الجسم.

المصدر: https://edition.cnn.com/2018/01/29/health/growing-ears-on-humans-study/index.html