چسب سلولی می‌تواند زخم‌ها را ترمیم کند و باعث بازسازی عصب‌ها شود. همچنین این مولکول‌های مصنوعی روزی می‌توانند به کاهش بحران کمبود عضو‌های پیوندی کمک کنند.
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو به تازگی از یک نوآوری جالب رونمایی کردند. آن‌ها آن را چسب سلولی (Cellular Glue) می‌نامند و می‌گویند این چسب روزی می‌تواند درهای تازه‌ای به روی دستاوردهای عظیم پزشکی باز کند، مانند ساختن اندام در آزمایشگاه برای پیوند و بازسازی اعصابی که آسیب آن‌ها فراتر از توانایی جراحی‌های استاندارد است.
کشف این چسب سلولی گام بزرگی به سوی ساخت بافت‌ها و اندام‌ها به شمار می‌رود که هدفی دیرینه‌ی پزشکی ترمیمی بوده است، همانطور که نشریه‌ی Nature گزارش داده است.
به‌طور کلی، این تیم مجموعه‌ای از مولکول‌های مصنوعی را مهندسی کرده‌اند که می‌توان آن‌ها را برای ترغیب سلول‌های بدن انسان به برقراری پیوند با یکدیگر کنترل کرد. این مولکول‌ها با هم، چسب سلولی نامیده می‌شوند و مانند مولکول‌های چسبنده طبیعی عمل می‌کنند که به‌طور ناخودآگاه نحوه ساختار و اتصال بافت‌ها، اعصاب و اندام‌های ما را تعیین می‌کنند. تنها تفاوت این است که دانشمندان می‌توانند آن‌ها را به‌صورت ارادی کنترل کنند.
آدام استیونز، پژوهشگر مؤسسه طراحی سلولی دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو و نویسنده‌ی اول مقاله‌ای در مجله‌ی Nature، در بیانیه‌ای گفت: «ویژگی‌های یک بافت، مانند پوست شما، تا حد زیادی توسط نحوه‌ی سازماندهی سلول‌های مختلف درون آن تعیین می‌شود. ما در حال ابداع روش‌هایی برای کنترل این سازماندهی سلولی هستیم که برای توانایی در سنتز بافت‌ها با ویژگی‌های مورد نظرمان، ضروری است.»
پزشکان در نهایت می‌توانند از این ماده‌ی چسبنده به‌عنوان راه‌حلی مؤثر برای ترمیم زخم‌های بیماران، بازسازی اعصابی که در غیر این صورت نابود شده‌اند و حتی احتمالاً برای احیای ریه‌ها، کبدها و سایر اندام‌های حیاتی بیمار استفاده کنند.
این مورد آخر می‌تواند به کاهش بحران کمبود سریع اهداکنندگان عضو کمک کند. طبق گزارش اداره‌ی منابع و خدمات درمانی ایالات متحده، در حالی که هر 10 دقیقه یک نفر به لیست انتظار برای پیوند عضو اضافه می‌شود، روزانه 17 نفر در آمریکا در انتظار دریافت عضو جان خود را از دست می‌دهند.
استیونز گفت: «کار ما یک کد چسبندگی مولکولی انعطاف‌پذیر را نشان می‌دهد که تعیین می‌کند کدام سلول‌ها چگونه با هم تعامل خواهند داشت. حالا که ما شروع به درک آن کرده‌ایم، می‌توانیم از این کد برای هدایت نحوه‌ی مونتاژ سلول‌ها به بافت‌ها و اندام‌ها استفاده کنیم.»
بیشتر بخوانید: مطالعه OpenAI و بیان نقش هوش مصنوعی در ایجاد تهدید بیولوژیکی در آینده
سلول‌های ایکیا (Ikea cells)
کمی بعد از تولد نوزادان (و حتی زمانی که هنوز در رحم مادر هستند) سلول‌های آن‌ها اساساً به راحتی دوباره به هم متصل می‌شوند، زمانی که اتصالی از بین می‌رود. دلیل اصلی این است که کودکان هنوز در حال رشد هستند، بنابراین سلول‌های آن‌ها همچنان به طور فعال در حال کنار هم قرار گرفتن هستند. اما در نتیجه، به همین دلیل است که خراش‌ها و بریدگی‌های آن‌ها به سرعت بهبود می‌یابد.
به عبارت دیگر، تصور کنید مولکول‌های سلولی کودکان دارای دستورالعمل‌های واضح زیادی در مورد چگونگی کنار هم قرار گرفتن برای ساختن بافت‌ها، اندام‌ها و اعصاب هستند. آن‌ها مانند قطعات کوچک مبلمان ایکیا با دفترچه راهنمای ساخت فروشگاه در دست هستند.
با این حال، همانطور که افراد مسن‌تر می‌شوند، این دستورالعمل‌های بیولوژیکی ایکیا (Ikea cells) به انباری منتقل می‌شوند، همانطور که تیم تحقیق توضیح می‌دهد. زیرا بدن تا حد زیادی سفت شده است، و این گاهی اوقات مشکلی ایجاد می‌کند. برای مثال، زمانی که کبد فرد به شدت آسیب می‌بیند، مولکول‌های سلولی کبد او ممکن است نیاز داشته باشند که به آن دستورالعمل‌های ایکیا مراجعه کنند، اما نمی‌توانند آن‌ها را پیدا کنند.
بافت‌ها و اندام‌های بدن در رحم شکل می‌گیرند و در طول دوران کودکی به رشد خود ادامه می‌دهند. با رسیدن به بزرگسالی، بسیاری از دستورالعمل‌های مولکولی که این فرآیندهای زایشی را هدایت می‌کنند، ناپدید می‌شوند و برخی از بافت‌ها، مانند اعصاب، نمی‌توانند از آسیب یا بیماری بهبود یابند.
اما اینجاست که مولکول‌های چسب سلولی وارد می‌شوند. این نجات‌دهنده‌ها را اساساً می‌توان قبل از فرستادن به بدن با آن دستورالعمل‌های ایکیا آماده کرد، بنابراین نقشه آن‌ها تازه است. دانشمندان می‌توانند آن‌ها را با اطلاعاتی در مورد اینکه با کدام مولکول‌های سلولی پیوند برقرار کنند و حتی با چه شدتی با آن‌ها پیوند برقرار کنند، بارگیری کنند.
دکتر لیم امیدوار است با مهندسی سلول‌های بالغ برای ایجاد اتصالات جدید بر این مشکل غلبه کند. اما انجام این کار مستلزم توانایی مهندسی دقیق نحوه‌ی برهم‌کنش سلول‌ها با یکدیگر است.
سپس، این مولکول‌های چسب می‌توانند سلول‌های مرتبط را به سمت هم هدایت کنند و به فرآیندهای بهبود و بازسازی کمک کنند.
توضیحی از دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو در مورد اختراع جدید اینطور می‌گوید: در یک اندام جامد، مانند ریه یا کبد، بسیاری از سلول‌ها به طور محکمی به هم متصل می‌شوند. اما در سیستم ایمنی، پیوندهای ضعیف‌تر به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا از طریق رگ‌های خونی جریان یابند یا بین سلول‌های محکم بسته شده پوست یا بافت‌های اندام بخزند تا به یک عامل بیماری‌زا یا زخم برسند.
برای اینکه این نوع سفارشی‌سازی امکان‌پذیر شود، محققان دو جزء مهم را به چسب سلولی خود اضافه کردند. اول، بخشی از مولکول به عنوان گیرنده عمل می‌کند. این گیرنده در خارج از سلول باقی می‌ماند و تعیین می‌کند که مولکول مجاز است با کدام سلول‌های دیگر برهم‌کنش داشته باشد. دوم، «تنظیم‌کننده‌ی استحکام پیوند» وجود دارد. این بخش درون سلول قرار دارد. با ترکیب و مطابقت این دو ویژگی، تیم می‌گوید، شما می‌توانید مجموعه‌ای از مولکول‌های چسبندگی سلولی ایجاد کنید که برای پیوند به روش‌های مختلف آماده شده‌اند.
وندل لیم، مدیر مؤسسه‌ی طراحی سلولی دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو و نویسنده‌ی ارشد مقاله در بیانیه‌ای گفت: «ما توانستیم سلول‌ها را به گونه‌ای مهندسی کنیم که به ما امکان کنترل سلول‌هایی را که با آن‌ها برهم‌کنش دارند و همچنین کنترل ماهیت آن برهم‌کنش را بدهد.»
در واقع، تیم می‌گوید که دامنه‌ی مولکول‌های بالقوه به اندازه‌ای وسیع است که می‌تواند مرحله‌ی علمی مطالعات پزشکی را نیز تحت تأثیر قرار دهد. برای مثال، محققان می‌توانند بافت‌های مصنوعی بسازند تا درک ما از کل بدن انسان را عمیق‌تر کنند. یا همانطور که استیونز گفت، این ابزارها می‌توانند واقعاً متحول‌کننده باشند.
چسب سلولی: امیدی تازه برای درمان بیماری‌های مختلف و پیوند عضو
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو در حال توسعه‌ی مولکول‌های مصنوعی جدیدی به نام “چسب سلولی” هستند که می‌توانند برای ترمیم زخم‌ها، بازسازی اعصاب و حتی ساخت اندام‌های جدید استفاده شوند. این چسب سلولی با اتصال سلول‌ها به یکدیگر و هدایت آن‌ها به سمت یکدیگر عمل می‌کند و می‌تواند به عنوان ابزاری قدرتمند در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی مورد استفاده قرار بگیرد.
این اختراع نویدبخش، امید جدیدی را برای درمان بیماری‌های مختلف و نجات جان انسان‌ها به ارمغان می‌آورد. با ادامه‌ی تحقیقات و توسعه‌ی این فناوری، می‌توان انتظار داشت که در آینده شاهد پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه‌های مختلف پزشکی باشیم.
