احياي بافت‌هاي مرده قلب با بخيه‌هاي نانويي

کد خبر: ۱۶۷۰۶۴

تاریخ: ۰۵ خرداد ۱۳۹۰ - ۱۳:۴۹

جام جم آنلاين: حیات انسان به عملكرد قلب بستگی دارد. به همین دلیل ساده است كه بخش قالب توجهی از تلاش دانشمندان علوم پزشكی در سال‌های اخیر متوجه این عضو حیاتی بوده است. هم‌اكنون میلیون‌ها انسان در سراسر جهان به دلیل ابتلا به ناراحتی و نارسایی‌های قلبی و عروقی رنج می‌برند و در این میان شمار قابل توجهی از بیماران نیز جان خود را از دست می‌دهند.

گرچه این یادآوری چندان خوشایند به شمار نمی‌آید، اما در سال‌های اخیر و به لطف پیشرفت‌های چشمگیری كه در عرصه تكنیك‌ها و فناوری‌های نوین مرتبط با قلب ـ عروق صورت گرفته است، امید این دسته از بیماران به ادامه حیات افزایش یافته است. یكی از مهم‌ترین این فناوری‌ها، نانوست. از سال‌ها قبل ایده‌های خلاقانه‌ای درخصوص استفاده از حامل‌های نانویی برای درمان گرفتگی‌های قلبی و عروقی ابداع شده است و اكنون نیز تحول نوینی تحت عنوان بخیه‌های نانویی به چشم می‌آید كه خود نویدبخش آینده روشنی برای این دسته از بیماران به شمار می‌رود.

بخیه نانویی جدیدی كه البته پیش‌بینی می‌شود چند سال دیگر روانه بیمارستان‌های سراسر جهان شود محصول مشترك تفكر خلاقانه محققان دانشگاه براون آمریكا و گروهی از محققان هندی است. این فناوری نوین نگرشی نو به سوی درمان بیمارانی است كه دچار حمله‌های قلبی می‌شوند. این محققان با استفاده از فیبرهای كربنی و نوعی پلیمر، بخیه نانویی مورد نظرشان را ارائه كرده‌اند و امیدوارند در چند سال آینده به یكی از وسایل ثابت اتاق‌های عمل و فرآیند درمان بیماران قلبی تبدیل شود. در هفته‌های اخیر آزمایش‌هاي گوناگونی روی این بخیه و كاركردهای آن صورت گرفته است. محققان در این آزمایش‌ها روي سلول بافت طبیعی قلب چند نمونه آزمايشگاهي كار كردند و اتفاقا نتايج جالب توجهي نيز به دست آوردند.

زماني كه فردي دچار بيماري قلبي مي‌شود، بخشي از قلب مي‌ميرد. سلول‌هاي عصبي در ديواره قلب و كلاس خاصي از سلول‌ها كه به طور خودكار گسترش پيدا كرده و به يكديگر متصل مي‌شوند و در كل ضربان قلب را موجب مي‌شوند نيز براي هميشه مي‌ميرند. در چنين شرايطي جراحان نمي‌توانند مناطق آسيب‌ديده را ترميم كنند.

اين وضعيت دقيقا مشابه زماني است كه راننده در جاده با چشم‌اندازي روبه‌رو مي‌شود كه در آن به دليل ريزش كوه بخش قابل توجهي از راه بسته شده است و تنها كاري كه مي‌توان انجام داد وارد نشدن به اين مسير و انتخاب جاده‌اي ديگر است. اما پيدا كردن اين راه جديد در دنياي كمك به بيماران قلبي كار بسيار دشواري است چون در اينجا قرار است مهم‌ترين بخش بدن ترميم شود.

بهترين راهي كه محققان براي كمك به اين دسته از بيماران پيدا كرده‌اند تلاش براي ترميم‌بخشي از مناطق آسيب‌ديده قلب است. آنها استفاده از فناوري نانو را بهترين و سريع‌ترين مسير ممكن دانسته‌اند. از اين رو در محيط آزمايشگاهي و با استفاده از تركيب نانوفيبرهاي كربني ساختار اسكلتي داربست مانندي ساخته‌اند كه در تلفيق با نوعي پليمر قابليت‌هاي خيره‌كننده‌اي پيدا مي‌كند. آزمايش‌هاي اوليه نشان داده‌اند كه اين اسكلت نانويي كه بهتر است آن را نوعي بخيه نانويي عنوان كنيم، سلول‌هاي بافت طبيعي قلب موسوم به cardiomyocytesها را ترميم مي‌كنند.

نكته: محققان با استفاده از فیبرهای كربنی و نوعی پلیمر، بخیه نانویی را ارائه كرده‌اند و امیدوارند در چند سال آینده به یكی از وسایل ثابت اتاق‌های عمل و فرآیند درمان بیماران قلبی تبدیل شود

همچنين ترميم نورون‌هاي آسيب‌ديده مرتبط با قلب نيز از ديگر قابليت‌هاي اين بخيه نانويي است كه دانشمندان را به اثرگذار بودن آن بسيار اميدوار كرده است. اگر قرار باشد در يك جمله نتايج اين آزمايش‌ها را اعلام كرد بايد گفت: با استفاده از اين بخيه نانويي بخش‌هايي از قلب كه بنا به دلايل مختلفي مي‌ميرند بار ديگر جان مي‌گيرند. ديويد اسكات از اعضاي تيم اين پروژه مي‌گويد: ما خود نيز هيجان‌زده شده‌ايم چون انگار چيزي را در جايي كه بافت مرده قلبي قرار دارد مي‌گذاريم و به آن كمك مي‌كنيم تا آن را دوباره احيا كند. اين واقعا هيجان‌انگيز است.

اين فناوري هم‌اكنون در مراحل اوليه و آزمايشگاهي خود قرار دارد، اما گفته مي‌شود اگر با نتايج موفقيت‌آميزي همراه شود ميليون‌ها بيمار قلبي ـ عروقي در سراسر جهان به ادامه زندگي اميدوار خواهند شد. تنها در سال 2009 بالغ بر 785 هزار آمريكايي حملات قلبي را تجربه كرده‌اند و اين درحالي است كه به گفته پزشكان يك سوم زنان و يك پنجم مرداني كه حمله قلبي را تجربه مي‌كنند تا 6سال پس از آن، حمله ديگري را نيز متحمل مي‌شوند. در سال‌هاي گذشته و با توجه به چنين نگراني‌هايي، تحقيقات زيادي صورت گرفته و در كنار آنها فناوري‌هاي متعددي نيز ارائه شده‌اند، اما چه نكته‌اي موجب شده تا دستاورد اخير محققان دانشگاه براون و همتايانشان در هند تا اين حد خبرساز شود؟ بدون شك استفاده از فيبر كربني پاسخ قطعي به اين پرسش است.

اين مواد چيزي نيستند جز لوله‌هاي مارپيچي شكلي كه تنها بين 60 تا 200 نانومتر قطر دارند. اين لوله‌ها عملكرد بسيار خوبي دارند چون‌هادي‌هاي بسيار عالي براي الكترون‌ها هستند. اين محققان با استفاده از اين نانولوله‌ها نوار مخصوصي به طول 22 ميلي‌متر و 15 ميكرون ضخامت ساخته‌اند كه در لباس يك بخيه نانويي ايفاي نقش مي‌كند. آنها براي اين‌كه مطمئن شوند اين ساختار قابليت لازم براي ترميم بافت مرده را دارد يا نه دست به چند سري آزمايش زدند. در برخي از اين آزمايش‌ها بخيه ياد شده روي سطح مخصوص شيشه‌اي گذاشته شده و رشد و تجمع سلول‌هاي بافت طبيعي قلب را زير نظر گرفتند. نتيجه اين بررسي‌ها در نوع خود شگفت‌انگيز بوده است. آنها متوجه شدند تنها با گذشت 4 روز سطح مورد نظر تا 5 برابر متراكم از سلول‌هاي بافت طبيعي قلب مي‌شود و جالب‌تر اين‌كه پس از گذشت 5روز تراكم اين سلول‌ها تا 6 برابر نمونه اوليه كنترلي افزايش مي‌يابد. اما اين پايان ماجرا نبوده چون تراكم نوروني نيز در مدت 4 روز تا 2 برابر افزايش مي‌يابد.

دانشمندان اميد زيادي به تأثيرگذار بودن اين فناوري نوين دارند. از آنجا كه اين ساختارها كشسان و پايدار هستند تقريبا مي‌توان گفت تا مدت زيادي كارايي خود را حفظ مي‌كنند. اين اسكلت‌ها قابليت آن را دارند كه همچون بافت قلبي بسط پيدا كرده و دقيقا شبيه بافت طبيعي قلب عمل كنند. اين نظر توماس وبستر از اعضاي تيم محققان اين پروژه در دانشگاه براون است.

اما گام بعدي در اين فرآيند چيست؟ محققان اين پروژه به دنبال بهبود كيفيت عملكرد اين داربست‌هاي نانويي هستند. در حقيقت آنها راهي را جستجو مي‌كنند كه در آن بتوانند داربست‌هايي با ظرفيت رسانايي به مراتب بهتر از نسخه‌هاي فعلي ارائه كنند. در اين صورت رسيدن اين فناوري به مرحله توليد انبوه چندان دور از دسترس نخواهد بود.