مهندسی بیماری پوستی انسان در شرایط آزمایشگاهی

10مه 2021- یک تیم تحقیقاتی در کره، نوعی پوست دیابتی مصنوعی از طریق چاپ سه بعدی سلول ها تولید کرده است.

پوست، که سطح بدن انسان را می پوشاند، بزرگترین ارگان بدن محسوب می شود. این اولین اندامی است که تغییرات ناشی از ارگان یا فعالیت فیزیولوژیکی را نشان می دهد. به ویژه این که بیماری ها و عفونتهای پوستی در بیماران دیابتی بسیار شایع هستند. اخیراً، تیم تحقیقاتیPOSTECH در کره ی جنوبی، موفق به ایجاد یک پوست مصنوعی سه بعدی شده است که مشاهده و بررسی بیماری های پوستی بیماران دیابتی را امکان پذیر می کند.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Dong-Woo Cho  و Minjun Ahn  از گروه مهندسی مکانیک POSTECH و پروفسور Byoung Soo Kim ، از دانشکده یBiomedical Convergence Engineering  در دانشگاه ملی پوسان با موفقیت یک مدل پوست بیمار را در شرایط آزمایشگاهی(in vitro) تولید کرده اند که علائم پاتوفیزیولوژیک دیابت نوع 2 را از طریق چاپ سلولها در سه بعد به نمایش می گذارد. این یافته ها اخیراً در ژورنالBiomaterials ، منتشر شده است.

علیرغم تحقیقات مداوم برای تولید پوست مصنوعی با فناوری چاپ سه بعدی سلول ها، هنوز هیچ گزارشی از نوعی پوست مصنوعی که بتواند روند آسیب شناسی موجود در پوست واقعی را نشان دهد، منتشر نشده است.

تیم تحقیق با الهام از تعامل بین اپیدرم و سلولهای پوستی موجود در پوست واقعی، این فرضیه را مطرح کردند که وقتی کراتینوسیت های طبیعی با لایه پوستی ساخته شده از فیبروبلاست های دیابتی برهم کنش داشته باشند، به اپیدرم دیابتی متمایز می شوند. برای اثبات این موضوع، پوست مصنوعی دیابتی با زخم های پوستی با روش چاپ سه بعدی ساخته شد.

در این پوست مصنوعی دیابتی، تشکیل مجدد اما بسیار کند لایه ی اپیدرم که یکی از ویژگی های معمول زخم دیابتی است، مشاهده شد. علاوه بر این، هنگامی که لایه بافت چربی دیابتی حاوی رگهای خونی به آن اضافه شد، مقاومت به انسولین، هایپرتروفی سلولهای چربی(ادیپوسیتها)، پاسخ پیش التهابی و اختلال عملکرد عروقی ، که در دیابت معمولا مشاهده می شود، تأیید شد.

محققان اظهار داشتند: از طریق چاپ سه بعدی سلولی، اکنون می توانیم بیماری های پوستی را در شرایط آزمایشگاهی مشاهده کنیم، بدون اینکه واقعاً آن را در یک حیوان ایجاد کنیم. ما پیش بینی می کنیم که این روش بتواند جایگزین مدلهای حیوانی شود که به طور متعارف برای مشاهده بیماریهای پوستی استفاده می شوند. موضوع قابل توجه اینست که محققان کاربرد آن را به عنوان یک مدل بیماری برای توسعه داروهای جدید نیز اثبات کردند.

این تحقیق با پشتیبانی برنامه ی تحقیق خلاق و برنامه ی توسعه فناوری Nano-New Materials Core در بنیاد تحقیقات ملی کره انجام شده است.

مرجع:

Byoung Soo Kim, Minjun Ahn, Won-Woo Cho, Ge Gao, Jinah Jang, Dong-Woo Cho. Engineering of diseased human skin equivalent using 3D cell printing for representing pathophysiological hallmarks of type 2 diabetes in vitro. Biomaterials, 2021; 272: 120776 DOI: 10.1016/j.biomaterials.2021.120776

www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210510104351.htm