تولید بافت سرطانی با سلول‌های شناور

مجید جویا: هنگامی که دانشمندان توانستند سلول‌های سرشار از آهن را که در محفظه‌های توپک شکل رشد می‌کنند، با استفاده از مغناطیس شناور سازند، راه جدیدی را برای مطالعه سلول‌های سرطانی در آزمایشگاه پیدا کردند و علاوه بر آن، موفق شدند تا بافت جایگزینی را نیز برای تحقیقات و آزمایش‌های بالینی تولید کنند. مغناطیس‌ها می‌توانند این توپک‌ها را در شکل‌هایی تولید کنند که شبیه به تومورها و بافت‌های در حال رشد در بدن انسان باشند.

به گزارش نیوساینتیست، گلاکو سوزا و همکارانش از شرکت Nano 3D Bioscience، سلول‌های گلیوبلاستومای انسانی موجود در تومورهای داخل مغز را با اکسید آهن و باکتریوفاژها (باکتریوفاژ یا باکتری‌خوار به ویروس‌هایی گفته می‌شود که بر روی باکتری تاثیر می‌گذارند و آنها را می‌خورند. این ویروس‌ها هم‌چنین می‌توانند به سلول‌های پستانداران هم وصل شوند، اما آنها را تخریب نمی‌کنند) کشت دادند. فاژها اکسید آهن را می‌بلعند و با اتصال به سلول‌ها، بار مغناطیسی خود را به داخل آنها تزریق می‌کنند.

بعد از آن، محققان سلول‌ها را در یک ظرف پتری ( ظرف کوچک مخصوص کشت میکروب) به همراه ژلی که تا نیمه ظرف قرار گرفته بود، گذاشتند و آن را با یک سرپوش مغناطیسی پوشاندند. سلول‌ها به آهنربا واکنش نشان دادند، از ته ظرف برخاستند و در بین فضای ژل و هوا متراکم شدند.

بعد از 72 ساعت، کره‌ای با شعاع 1 میلی‌متر تشکیل شد. سوزا می‌گوید: «سلول‌ها تمایل دارند تا در تماس با همدیگر باشند. سیمای پروتئین در سلول‌های گلیوبلاستومای بیشتر از سلول‌های سرطانی واقعی، به کشت دو بعدی شبیه هستند و این بدین معنی است که این روش برای مطالعه سرطان قابل استفاده است».

مدل ریه
این روش هم‌چنین توانست نیاز به آزمایش بر روی حیوانات را نیز از بین ببرد. برای مثال، گلیوبلاستوما یک نوع معمول و بسیار کشنده از تومور مغزی است که با استفاده از تاثیر سلول‌های سرطانی انسان بر روی مغز موش‌ها مطالعه شده است. استفاده از توپ‌های سلولی انسانی، ما را از روش فوق بی‌نیاز می‌سازد.

این روش برای مطالعه سرطان مزایای زیادی به نسبت روش‌های سنتی دارد. می‌توان با قرار دادن سلول‌ها هم در معرض هوا و هم در معرض سیال، از آن‌ها برای مدل‌سازی ریه ستفاده کرد و داروهای مورد استفاده برای بیماری‌های ریه را بر روی آنها آزمایش کرد.

گروه تحقیقاتی هم‌چنین دریافت که می‌تواند توپ‌های سلولی با اشکال متفاوت را بوسیله حرکت دادن درپوش، تغییر شکل آن و تغییر قدرت مغناطیس تولید کنند. این کار می‌تواند به پوست این امکان را بدهد تا به خوبی پیوند های عصبی (نازک و دراز) در آزمایشگاه رشد کند.

سوزا می‌گوید: «جالب این است که ما می‌توانیم کشت بافت‌ها را در اشکال جدید، ایجاد کنیم».

کشت آنی
جورج وایتسایت در دانشگاه هاروارد که در این تحقیق شرکت نداشت، اما کسی است که در سال گذشته تکنیکی را کشف کرد که از صفحات انباشته شده برای ساختن بافت‌های سه‌بعدی استفاده می‌کند، می‌گوید: «مزیت کلیدی این روش، سرعت آن است. نیروی مغناطیسی ذرات را با سرعت در کنار هم گرد می‌آورد».

یکی از همکاران سوزا ، تام کلیان از موسسه نجوم و فیزیک دانشگاه رایس می‌افزاید: «اگر شما در حال آزمایش بر روی صدهزار دارو برای بررسی میزان سمی بودن آنها بر روی صدهزار نمونه بافتی هستید، زمان موضوع بسیار مهمی است».

به‌هرحال، وایتسایت به مسئله‌ای اشاره می‌کند که گروه سوزا هنوز راه حلی برای آن پیدا نکرده است. یکی از مشکلات اصلی در کشت بافت‌های سه بعدی این است که سلول‌ها در داخل بافت در حال کشت به‌خاطر فقدان مواد غذایی و اکسیژن می‌میرند.

وایتسایت می‌گوید: این تکنیک یک راه خوب است برای این‌که بافت‌ها به طور خود به خودی در کنار هم قرار بگیرند، اما این روش هنوز از این مشکل رنج می‌برد.

کیلیان هم به این امر اذعان دارد، اما می‌گوید که گروهش در حال اقدام برای رسیدن به یک محلول برای حل آن مشکل است، که البته هنوز کار آن تمام نشده و زمان برای بحث در مورد آن نرسیده است.