دیابت نوع ۱ سالهاست بیماران را وابسته به تزریق مداوم انسولین کرده است. اکنون دانشمندان با توسعه یک «پانکراس سایبورگ» گام مهمی بهسوی درمانی نوین برداشتهاند. این فناوری پیشرفته میتواند ترشح انسولین را پایش کند، در صورت نیاز با تحریک الکتریکی آن را تقویت کند.
پانکراس سایبورگ چیست؟ ترکیب زیستشناسی، الکترونیک
پژوهشگران برای نخستین بار بافت «سایبرنتیک» پانکراس را با استفاده از سلولهای تولیدکننده انسولین و یک شبکه الکترونیکی انعطافپذیر طراحی کردهاند. این شبکه از یک تار مو نیز نازکتر است، میتواند در ساختار سلولی ادغام شود.
در این پروژه، سلولهای جزایر پانکراس که مسئول تولید انسولین هستند با یک شبکه الکترونیکی بسیار ظریف ترکیب شدند. ساختار حاصل که «ارگانوئید پانکراس سایبورگ» نام دارد، قرار است در آینده به بدن بیمارانی که قادر به تولید انسولین نیستند پیوند زده شود.
چرا دیابت نوع ۱ به راهکارهای نوآورانه نیاز دارد؟
در دیابت نوع ۱، سیستم ایمنی بدن به اشتباه سلولهای بتای تولیدکننده انسولین را تخریب میکند. در نبود انسولین، قند خون افزایش مییابد. این وضعیت در بلندمدت میتواند به آسیبهای جدی در موارد زیر منجر شود:
- چشمها، اختلالات بینایی
- کلیهها، نارسایی کلیوی
- اعصاب محیطی، نوروپاتی
- قلب، بیماریهای قلبی عروقی
بیماران ناچارند تا پایان عمر سطح قند خون خود را کنترل کنند، انسولین تزریق کنند. هرگونه اختلال در تنظیم قند خون میتواند پیامدهای خطرناکی داشته باشد.
چالشهای پیوند پانکراس، سلولهای جزایر
در حال حاضر برخی بیماران میتوانند از پیوند سلولهای جزایر پانکراس یا پیوند کامل پانکراس بهرهمند شوند. با این حال، دو مانع جدی وجود دارد:
- کمبود اندام اهدایی
- نیاز به مصرف داروهای سرکوبکننده سیستم ایمنی پس از پیوند
این محدودیتها باعث شده دانشمندان به دنبال تولید سلولهای جایگزین در محیط آزمایشگاه باشند.
نقش سلولهای بنیادی در تولید انسولین
سالهاست تلاش میشود از سلولهای بنیادی، سلولهای جزایر پانکراس تولید شود. اما مشکل اصلی این است که این سلولها اغلب به بلوغ کامل نمیرسند. در نتیجه:
- قند خون را بهدرستی تشخیص نمیدهند
- انسولین را در زمان مناسب ترشح نمیکنند
- عملکردی هماهنگ مشابه پانکراس طبیعی ندارند
فناوری شبکه الکترونیکی انعطافپذیر چگونه عمل میکند؟
در پژوهشی که در مجله Science منتشر شده، محققان یک شبکه الکترونیکی انعطافپذیر را در میان سلولهای در حال رشد پانکراس قرار دادند. این سیستم قادر است:
- سیگنالهای الکتریکی سلولها را ثبت کند
- در صورت نیاز تحریکهای الکتریکی کوچک اعمال کند
زمانی که به سلولها تحریکهای منظم الکتریکی مشابه ریتم طبیعی بدن داده شد، نتایج چشمگیر بود. سلولها بالغتر شدند، هماهنگی عملکرد آنها افزایش یافت. ترشح انسولین قویتر شد، در زمان دقیقتری رخ داد.
دو سناریو برای استفاده از پانکراس سایبورگ
پژوهشگران دو مسیر بالقوه برای کاربرد این فناوری پیشنهاد کردهاند:
۱. بلوغ در آزمایشگاه، پیوند بدون دستگاه
در این روش، سلولها با کمک شبکه الکترونیکی در محیط آزمایشگاه به بلوغ کامل میرسند. سپس بدون سیستم الکترونیکی به بدن بیمار پیوند زده میشوند.
۲. پیوند همراه با شبکه الکترونیکی
در این سناریو، شبکه الکترونیکی همراه با سلولها در بدن قرار میگیرد. این سیستم میتواند در داخل بدن نیز پایش، تنظیم انجام دهد. در آینده امکان خودکار شدن کامل عملکرد این سامانه نیز وجود دارد.
آیا درمان دیابت نوع ۱ نزدیک است؟
متخصصان تأکید میکنند که برای استفاده بالینی از پانکراس سایبورگ هنوز مطالعات بیشتری لازم است. با این حال، نتایج فعلی نشان میدهد که سیگنالهای الکتریکی میتوانند به بافت پانکراس تولیدشده در آزمایشگاه کمک کنند عملکردی شبیه پانکراس طبیعی داشته باشد.
اگر این فناوری به مرحله کاربرد انسانی برسد، میتواند وابستگی مادامالعمر بیماران مبتلا به دیابت نوع ۱ به تزریق انسولین را کاهش دهد، کیفیت زندگی آنها را بهطور چشمگیری بهبود ببخشد.
جمعبندی؛ پانکراس سایبورگ، آینده درمان دیابت
پانکراس سایبورگ نمونهای از همگرایی پزشکی بازساختی، مهندسی زیستی، فناوری الکترونیک است. این رویکرد نوین میتواند مسیر درمان دیابت نوع ۱ را متحول کند. هرچند راه تا کاربرد گسترده بالینی باقی مانده، اما امید علمی شکل گرفته است.
نظر شما درباره پانکراس سایبورگ چیست؟ آیا این فناوری میتواند درمان قطعی دیابت نوع ۱ باشد؟ دیدگاه خود را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید، این مقاله را برای علاقهمندان حوزه سلامت ارسال کنید.
