آلة ألمانية لإنتاج الجلد البشري صناعياً

طور علماء من معهد فراونهوفر الألماني للأبحاث آلة يمكنها تصنيع الجلد الاصطناعي بشكل آلي بحت. وفي حال نالت هذه الآلة موافقة الجهات المعنية في أوروبا، فإنها يمكن أن تضع نهاية لإجراء التجارب على الحيوانات في المعامل.

ويبلغ طول الآلة الجديدة سبعة أمتار وعرضها ثلاثة أمتار وارتفاعها ثلاثة أمتار أيضاً. وبداخلها توجد أذرع آلية مسؤولة عن عملية إنتاج عينات الجلد. كما يمكن للآلة الجديدة تصنيع الأنسجة الضامة، التي تربط الأنسجة الأخرى ببعضها البعض، والخلايا الصبغية.

وفي الوقت الحالي يتم استخدام القلفة (جلد يستأصل من العضو الذكري للمولود) لإنتاج الخلايا التي تبدأ بها عملية إنتاج الجلد الاصطناعي.

يقول أندرياس تراوبه، وهو مهندس في معهد "فراونهوفر للهندسة الاصطناعية والتشغيل الآلي في مدينة شتوتغارت الألمانية: "كلما كانت العينات أقدم، كلما قلت فعالية الخلايا المنتجة". ويجري العمل حالياً على استخدام الخلايا الجذعية في بدء عملية إنتاج الجلد الاصطناعي. ويوضح تراوبه قائلاً: "من المهم للغاية استمداد الخلايا المستخدمة في تدشين عملية الإنتاج من مصدر واحد لتجنب حدوث اختلافات أثناء الإنتاج".

أسابيع لنمو جلد جديد

يتم استخراج ما يتراوح بين ثلاثة وعشرة ملايين خلية من كل عينة من عينات الجلد التي تبدأ بها عملية الإنتاج. بعد ذلك يتم وضع هذه الخلايا في حضانات لزيادة عددها إلى مائة ضعف. ومن ثم توضع هذه الخلايا على طبقة من الكولاجين داخل أنبوبة اختبار يبلغ قطرها سنتيمتراً واحداً.

يصل سمك طبقات الجلد الجديدة إلى أقل من ملليمتر واحد. وعندما يقوم العلماء بدمج الكولاجين مع الأنسجة الضامة، يمكنهم حينئذ تصنيع طبقة جلد يصل سمكها إلى خمسة ملليمترات.

وتستغرق العملية بالكامل ستة أسابيع، حيث يقول تراوبه: "لا يمكننا تسريع ذلك في الآلة. فالطبيعة الأم هي التي حددت تلك الفترة الطويلة التي تستغرقها العملية".

الآلة الجديدة معقمة تماماً من الداخل، وتبلغ درجة الحرارة في الحضانات 37 درجة مئوية. ويمكن لهذه الآلة التعامل مع 500 حامل من حوامل أنابيب الاختبار، والتي يحتوي كل منها على 24 أنبوبة، في نفس الوقت.

ولا تزال التجارب جارية لمعرفة ما إذا كانت عينات الجلد التي تنتجها الآلة تعطي نفس النتائج التي تعطيها جلود الحيوانات المستخدمة في التجارب المعملية. وفي هذا الإطار يقول المهندس الألماني: "أعتقد أننا في غضون ثمانية أشهر تقريباً سنحصل على الموافقة الرسمية، ونتمكن من الإنتاج الكامل" للجلد الاصطناعي. ومن المحتمل أن تتوقف مجالات العمليات الصناعية والتجارية على المشترين الرئيسيين للآلة.

استخدامات متعددة للجلد الاصطناعي

يرى هولف هيرنكه، من رابطة شركات الأدوية القائمة على الأبحاث، أن المجال الذي ستجد فيه الآلة الجديدة موطئ قدم لها هو مجال تطوير مواد فعالة جديدة. ويقول هيرنكه: "نعتقد أن الخلايا الموجودة في الجلد الاصطناعي مماثلة لتلك الموجودة في الجلد الحقيقي". وحتى الآن لا يتم إنتاج عينات الجلد الاصطناعي سوى بكميات ضئيلة، غير أن هيرنكه يقول: "من المنطقي أن نعمل الآن على إنتاج الجلد (الاصطناعي) بكميات كبيرة".

يرى هيرنكه أن الجلد الاصطناعي سيستخدم في مجال الأبحاث الخاصة بالسرطان والاضطرابات الصبغية وأعراض الحساسية والعدوى الفطرية.

ورغم ذلك يعتقد هيرنكه أيضاً أن الأمر قد يستغرق أعواماً قبل أن يتم استخدام الجلد الاصطناعي الذي تنتجه الآلة في اختبار العقاقير الطبية الجديدة بشكل منتظم. ويقول: "الشروط المرجعية لاختبار العقاقير الجديدة موحدة في جميع أنحاء العالم. ولا يمكنك تغيير الإجراءات".

وغالباً ما يستخدم الجلد الاصطناعي بالفعل في المستشفيات لعلاج بعض المرضى. وهناك شركتان تهيمنان على سوق ما يعرف باسم الضمادات الجلدية، التي يتراوح طولها بين ثمانية وعشرة سنتيمترات، وفقاً لما ذكره أولريكه شفيمر من الجمعية الألمانية للطب التجديدي.

ومع ذلك، ثمة سوق لشرائح جلدية أكبر مثل تلك التي تستخدم في علاج الحروق. ويقول تراوبه إن الأمر سيستغرق بعض الوقت قبل أن تستطيع الآلة الجديدة إنتاج شرائح جلدية بهذا الحجم.

وتظل الخطوة التالية حاليًا هي إنتاج القرنية، وهي النسيج الشفاف الذي يوجد في مقدمة العين.

(ع.ع./ د ب أ)

مراجعة: عماد غانم