منذ نيسان/ أبريل الماضي تقوم ماكينة بإنتاج قطع جلد ٍ بشرية تم زراعتها من خلايا بشرية في معهد فراونهوفر بمدينة شتوتغارت الألمانية. ويأمل العلماء أن تستخدم قطع الجلد المكونة من طبقتين في اختبار الأدوية ومواد التجميل، عوضا عن استخدام حيوانات التجارب لهذا الغرض، كما هو حاصل حتى الآن.

كذلك يسعى العلماء إلى التوصل إلى آلية لإنتاج جلد مكون من ثلاث طبقات، يجري الدم في أوعيته الدموية، لاستخدامه في العمليات الجراحية وزراعة الجلد. كما يأملون على المدى الطويل في إنتاج أعضاء داخلية كاملة مثل الكبد والقصبة الهوائية.

الفضل في هذا الاختراع يعود إلى عالمة الأحياء الألمانية البروفيسورة هايكه فالِيس، التي ترأس قسم أنظمة الخلايا في معهد فراونهوفر في شتوتغارت. وسوف يساعد هذا الاختراع الآلاف ممن يعانون من تشوهات في البشرة ناجمة عن الحروق أو الإصابة في حوادث الطرق والحروب. ويحلم كثير من هؤلاء بإجراء عمليات تجميلية تعيد لهم مظهرهم السابق.

هايكه فاليس درست علم الأحياء وموّلت دراستها بنفسها حيث كانت تعمل مدربة للتزلج على الماء في بحيرة غاردا في شمال إيطاليا، ثم نالت شهادة الدكتوراه في أبحاث الفيروسات. وكانت قد فكرت ذات يوم في تعلم النجارة من شدة حبها للعمل اليدوي، إذ أن فهم عمل الخلية والبروتينات والجزيئات ليس عمليا بما يكفي بالنسبة لها، لذا فإن هاجسها الأكبر كان دائما أن يستفيد المرضى من أبحاثها: "ماذا سيستفيد المريض من أبحاثي؟ لأنني بجمع كل هذه المعلومات، لا زلت بعيدة كل البعد عن استخدامها لصالح المرضى. لذلك أخذت على عاتقي التعاون مع الأطباء كي يستفيد المرضى من أبحاثي".

قطع جلد بشرية بحجم طابع البريد

بعد الدراسة، عملت هايكه فاليس أستاذة مساعدة في كلية الطب بجامعة هانوفر وتخصصت في هندسة الأنسجة وزراعة الأنسجة من خلايا حية. وأجرت أبحاثا على إنتاج قصبات هوائية وصمامات وريدية من خلايا المريض نفسه. وبينما كانت تجري أبحاثا على آلةٍ لإنتاج أنسجة عضلة القلب، اكتشفت أن هندسة الأنسجة مازالت في بداياتها لإنتاج أنسجة بشرية بنوعية جيدة وبسعر معقول، ثم خطر لها "أنه لا بد من تطوير جهاز قادر على إنتاج الأنسجة بشكل أوتوماتيكي. لأن هذا كفيل بضمان نوعية ٍ أجود بتكلفة ٍ أقل"، كما تقول هايكه فاليس.

ولهذا الغرض كوّنت هايكه فاليس فريقا من العلماء والمهندسين في معهد فراونهوفر في شتوتغارت. وقام الباحثون بتطوير آلة لإنتاج الجلد البشري. وفي شهر نيسان/ أبريل الماضي بدأت الآلة بالعمل: في المرحلة الأولى تفصل الآلة الخلايا من النسيج البشري، وفي المرحلة الثانية تراقب الآلة تكاثر هذه الخلايا في الحاضنات، وهذه العملية تستغرق ثلاثة أسابيع. والآن يمكن للآلة إنتاج 5000 قطعة من الجلد البشري شهريا، يساوي حجمُ كل قطعة حجمَ طابع بريدي. وهذه هي المرة الأولى في العالم التي ينجح فيها العلماء بإنتاج جلد بشري بشكل آلي بالكامل.

الهدف خدمة الإنسان والحيوان

والآن تأمل البروفيسورة فاليس بإدخال تحسينات إضافية على الجهاز لكي يستفيد منه أكبر عدد من المرضى، وتقول: "أمنيتي الشخصية هي أن يأتي يوم نجد فيه هذه الأجهزة في عيادات الأمراض الجلدية لإنتاج جلد بشري صالح للزراعة"، وهي تعتقد أنها ستنجح في ذلك في غضون السنوات الخمس القادمة.

منذ عام 2009 تتولى هايكه فاليس كرسي الأستاذية في جامعة فورتسبورغ لهندسة الأنسجة والطب المتجدد، وتقول عن التجارب التي تجريها: "آمل أن نتمكن في المستقبل من وقف التجارب على الحيوانات. وليس الهدف هنا هو حماية الحيوانات فقط، وإنما التأكد من سلامة الأدوية الجديدة وتأثيرها على الجسم البشري".

كما تأمل العالمة الألمانية بأن تساهم أبحاثها في إحراز تقدم في مواجهة السرطان. ولهذا الغرض تقوم بإنتاج أنسجة فيها أورام سرطانية لمعرفة كيفية تشكل الأورام والانبثاثات أو النقيلة، وهي الخلايا السرطانية التي تنتقل من عضو إلى آخر في جسم الإنسان. كما تعمل على نماذج ثلاثية الأبعاد للأمعاء والكبد والكلى لتجربة تأثير الأدوية على هذه الأعضاء.

ليديا هيلر/ عبد الرحمن عثمان

مراجعة: سمر كرم