ریه آزمایشگاهی با کاربردهای ویژه ساخته شد

اخیرا محققان یک ریه آزمایشگاهی ساخته‌اند که با دقت بیشتری می تواند از ریه‌های انسان تقلید کند و دریچه ای را برای بررسی سریع و کشف و توسعه داروها و کاهش اتکای ما به حیوانات برای آزمایش باز می‌کند.

به گزارش تکناک، بیماری های ریوی عامل اصلی مرگ و میر در جهان هستند. بر اساس گزارش سازمان جهانی بهداشت (WHO)، بیماری مزمن انسدادی ریه یا به اختصار COPD، به دلیل بدتر شدن کیفیت هوا و اثرات طولانی کرونا تا سال 2030 به سومین علت مرگ و میر تبدیل خواهد شد.

COPD یک بیماری غیر قابل درمان است که راه های هوایی کوچک در ریه ها را مسدود می کند و تنفس را دشوار می کند و سیگار کشیدن و آلودگی هوا شایع ترین علت آن هستند. روش های فعلی درمان این بیماری،  قادر به از بین بردن آسیب ناشی از این بیماری به بافت ریه نیستند. در حالی که درمان‌های جدیدتر، مانند داروهای مبتنی بر سلول‌های بنیادی، توانایی ترمیم یا جلوگیری از نابودی ریه را دارند، اما کمبود شدیدی برای درمان این بیماری در جامعه علمی حس می شود.

به طور سنتی، توسعه و آزمایش داروهای جدید برای COPD نیاز به نمونه های حیوانی دارد. مشکل استفاده از حیوانات برای آزمایش این است که برخی از جنبه‌های آناتومی و فیزیولوژی آنها با انسان‌ها متفاوت است.

اخیراً پیشرفت هایی در زمینه توسعه جایگزین هایی برای نمونه های حیوانی صورت گرفته است. جدیدا تیمی به رهبری محققان دانشگاه سیدنی، ریه آزمایشگاهی ساخته اند که با دقت بیشتری از ریه انسان تقلید می کنند.

نویسنده اصلی این مطالعه گفت: در کشت سلولی سنتی، ما سلول‌ها را در یک ظرف آزمایشگاهی قرار می‌دهیم و آنها را در شرایط ساکن کشت می کنیم، که با آنچه در بدن انسان اتفاق می‌افتد بسیار فرق دارد. کاری که ما انجام می دهیم ایجاد شرایط محیطی مشابه با شرایط موجود در بدن انسان است.

محققان با گرفتن سلول ها به طور مستقیم از یک بیمار، آنها را به صورت لایه ای مرتب کردند، دقیقا همانطور که در بدن وجود دارند.

نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما سلول‌ها را مستقیماً از بیماران می‌گیریم و سپس آن‌ها را در لایه‌هایی که در داخل بدن وجود دارند، می‌سازیم. بنابراین، ابتدا سلول های اپیتلیال در لایه بالایی قرار می گیرند و سپس فیبروبلاست ها در لایه دوم. به معنای واقعی کلمه ما در حال ایجاد یک اندام تقلیدی هستیم که بسیار شبیه ریه های واقعی انسان است.

این نمونه های آزمایشگاهی ریه در شرایط محیطی مشابه ریه‌های واقعی نگهداری می‌شوند، با هوا در یک طرف و رابط مایع همراه با میکروسیرکولاسیون برای تقلید از سیستم گردش خون بدن در طرف دیگر. محققان دو مدل ریه را برای کاربردهای مختلف درست کردند.

نمونه های آزمایشگاهی ریه را می‌توان برای چیزی بیش از آزمایش های دارویی استفاده کرد.

این نمونه های آزمایشگاهی ریه می‌توانند برای آزمایش سمیت نیز استفاده شوند. به عنوان مثال، می توانند برای سنجش گرد و غبار سیلیس یا آلاینده های هوا، مانند ذرات تولید شده در طی آتش سوزی، مورد استفاده قرار بگیرند.علاوه بر این، آنها را می توان به صورت فردی نیز استفاده کرد.

محققان می‌گویند که علاوه بر ارائه جایگزینی برای آزمایش‌ روی نمونه ها، مزایای ریه‌های آزمایشگاهی  تکرارپذیری، قابلیت اطمینان و توانایی آن‌ها در انجام تحقیقات مقرون‌به‌صرفه در مقیاس بزرگ است.