پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

در تلاش برای بازگرداندن عضله از دست رفته، محققان موسسه Wake Forest for Regenerative Medicine (NC, USA) ، دانشگاه Sungkyunkwan (سئول ، کره جنوبی) و دانشگاه ملی Chonnam  )کره جنوبی، (Gwangju یک تکنیک مهندسی زیستی کارآمد را برای بازسازی عضلات و بازگشت عملکرد آنها در ترمیم موشهای آسیب دیده ایجاد کرده اند که نتایج مطالعه آنها در Applied Physics Review منتشر شده است.

غالباً در صورت عدم وجود روشهای بازسازی موثر برای مهندسی زیستی عضلات اسکلتی، از دست دادن عضله در اثر ضربه، بیماری یا آسیب می تواند باعث آسیب دائمی در آن ناحیه شود.

آنها با گسترش روش قبلی خود با استفاده از Muscles-specific materials مشتق شده از بافت (dECM-MA) برای ساختن bioinks ، یک گروه برای تولید ترکیب بیوشیمیایی و توپوگرافی برای پرداختن به این موضوع را ایجاد کرده اند.

این تیم با ترکیب dECM-MA از عضلات اسکلتی خوک و پلی یوینیل الکل (PVA) یک جوهر زیستی که آنها را به سمت بافت هدف هدایت می کند را تهیه کرده اند. با بهینه سازی PVA ​​برای ایجاد ساختارهای سلولی پایدار و مناسب، بهبودهای چشمگیری در بازسازی عضلات و ترمیم عملکرد مشاهده شد.

سانگ جین لی، یکی از محققان این پروژه، توضیح داد: "یک مزیت عمده ی این روش نسبت به رویکردهای قبلی، هم ترازی و هم راستایی سلولهای عضلانی در ساختار سه بعدی بدون هیچ گونه مولفه پشتیبانی کننده است." "این می تواند به ما امکان ایجاد ساختارهای عضلانی مهندسی زیستی مربوط به کلینیک را بدهد."

به محض آزمایش این روش روی عضلات آسیب دیده ی پاهای موش، در موشهای تحت درمان با این روش جدید بیش از 80٪ ترمیم عملکرد عضلانی در مقایسه با موشهای هم سن و سال و موشهایی با همان آسیب که هیچ درمانی نداشتند، مشاهده شد. علاوه بر این ، عضلات مهندسی زیستی به خوبی با سیستم عصبی و عروقی موش ها ادغام شدند.

این نتایج نشان می دهد که ترکیب dECM-MA با PVA می تواند یک راه حل بالینی برای دستیابی به بازسازی بافت در مقیاس بزرگ ارائه دهد.

لی اظهار داشت: "این رویه پیشرفته چاپ بیولوژیکی برای مهندسی زیستی سازه های عضلانی اسکلتی عملکردی می تواند یک گزینه درمانی موثر برای درمان آسیب های گسترده نقص عضلانی باشد."

با توجه به اینکه این امر نیاز به تهیه سلول از بیمار دارد، این تیم در ورود این فناوری به کلینیک برخی مشکلات را پیش بینی می کند. در حال حاضر، آنها در حال برنامه ریزی برای آزمایشات بالینی بیشتری بر روی ساختارهای عضلانی بزرگتر در حیوانات بزرگتر هستند.

SOURCE

Lee H, Kim W, Lee J et al. Self-aligned myofibers in 3D bioprinted extracellular matrix-based construct accelerate skeletal muscle function restoration. Appl. Phys. Rev. 8, 02145 (2021).

https://www.regmednet.com/novel-bioengineering-approach-could-aid-muscle-regeneration/