فعالیت شما به چه شکلی است؟
ما استخوان‌ها را از سلول های بنیادی رشد می دهیم و امیدواریم به افرادی که نیاز به بازسازی اسکلت دارند، کمک کنیم.
چگونه این کار را انجام می دهید؟
ما دو مولفه را از بیمار می گیریم یکی نمونه های بافت چربی آن ها که از سلول های بنیادی را از این بافت استخراج می کنیم و دیگری یک سی تی اسکن است که مانند پرتو ایکس سه بعدی از استخوانی است که می خواهیم آن را مهندسی کنیم. ما از این اسکن برای ایجاد شکل کامل از استخوان و آنچه یک داربست می نامیم استفاده می کنیم. این داربست را می توان از پروتئین و کلاژن استخوان های حیوانات و یا از مواد مصنوعی نیز ساخت. ما سلول ها را به درون این داربست وارد می کنیم و پس از گذشت حدود سه هفته، سلول ها به شکل یک قطعه استخوان بالغ می شوند که برای پیوند آماده است.
مزیت این شیوه نسبت به پیوندهای استخوان معمول یا پیوندهای مصنوعی چیست؟
استاندارد طلایی کنونی برای فرآیندهای بازسازی autograft نام دارد که در آن، ما قطعه ای از استخوان را از یکی از بخش های بدن بیمار می بریم و آن را در بخش دیگری جاسازی می کنیم. این عمل در جایی که به استخوان نیاز است، بازدهی خوبی دارد اما می تواند موجب مشکلات دیگری شود چون در واقع قطعه استخوان برداشته از یک جای بدن، خود نقش حیاتی را در آن بخش ایفا می کند و هیچ قطعه استخوانی در بدن نیست که وجود آن حیاتی نباشد. ایمپلنت های مصنوعی نیز فقط مدت زمان خاصی دوام می آورند و به طور مثال اگر فردی در 15 سالگی استخوانش آسیب ببیند و تا 115 سالگی عمر کند، ایمپلنت او جوابگوی نیازش نخواهد بود. بنابراین به راهکارهای جدیدی برای ترمیم اسکلت نیاز است. ما امیدواریم با رویکرد جدید نیازی به داروهای سرکوب کردن دستگاه ایمنی بدن نیز از بین برود.
هنوز چه مدت دیگر باید بر روی این رویکرد جدیدتان مطالعه کنید؟
ما در حال حاضر در حال انجام آزمایشاتی بر روی حیوانات هستیم و فکر می کنم حدود 18 ماه از آزمایشات بر روی انسان فاصله داریم. از لحاظ بازاریابی برای این روش درمانی به نظرم سال 2022 یا سال 2023 این امر امکان پذیر باشد. شما می توانید یک تراشه را دوباره برنامه نویسی کنید و تراشه جدید فورا رفتار جدیدی را در پیش خواهد گرفت اما رشد دادن یک استخوان سه هفته زمان می برد. فناوری ما هم به سرعت عمل می کند اما خود سلول ها و همچنین تحقیقات پزشکی را نمی توان با شتاب بیش از حد انجام داد. ما روزانه ایمیل هایی را از مردم دریافت می کنیم که می خواهند روش جدید بر روی آن ها آزمایش شود اما نخست باید بیینیم که این شیوه ایمن است یا خیر.
چه کسانی از مزیت های این رویکرد جدید بهره خواهند برد؟
در حال حاضر بر روی استخوان های بخش فوقانی کردن برای درمان سرطان، تروما، نقص های مادرزادی و جراحی دندان تمرکز کرده ایم. در این ناحیه، فقط در امریکا سالانه حدود 100 هزار عمل جراحی انجام می شود و پس از خون، استخوان بیشترین بافتی است که پیوند زده می شود.
آیا می توانید استخوان های بزرگتری را هم رشد دهید؟
از لحاظ تئوری بله اما مواد داربست های ما محدودیت هایمان را به ما دیکته می کنند. بنابراین به دقت در حال بررسی پیشرفت های انجام شده در علم مواد هستیم و این بدین معناست که خواهیم توانست استخوان های بزرگتر و محکم تری را رشد دهیم.
در مورد رشد دادن یک پا یا بازوی کامل چه طور؟
ما آینده ای را می بینیم که در آن رویکرد جدیدمان برای بازتولید کامل جوارح به کار رود اما از این زمان فاصله زیادی داریم زیرا بافت های فراوانی را باید در جوارح جا داد. از جمله این بافت ها می توان به پوست، نورون ها، ماهیچه، استخوان و تاندون ها اشاره کرد و تمامی این مولفه ها باید در میکرومحیط های مختلفی رشد داده شوند. هم اکنون مهم ترین کاری که می توان انجام داد، رشد دادن دو نوع بافت با یکدیگر یعنی بافت استخوان و غضروف یا ماهیچه و عصب است و این کار دشوار است اما امیدواریم زمینه لازم را برای فناوری های آتی ایجاد کنیم.
چالش های شما در حال حاضر چه هستند؟
مهم ترین چالش ما تبدیل کردن کار آزمایشگاهی به بالینی و استفاده از آن در انسان هاست تا بتوانیم از این طریق به افراد زیادی کمک کنیم.
اهداف بلندمدت تان چیست؟
دوست دارم زمانی بتوانم بگویم که اگر فردی با نقص مادرزاد متولد می شود، نیازی نیست که تا آخر عمر به همان شکل زندگی کند و این که به طور مثال صورت وی می تواند احیا شود. همچنین عاشق این ایده هستم که به بدنمان به عنوان یک منبع ترمیم کننده نگاه کنیم و نه به قرص و ماشین های مختلف. ما می توانیم سیستم های طبیعی را رشد دهیم که ریشه در ماقبل تاریخ دارد اما هم اکنون این سوال مطرح است که آیا می توانیم با استفاده از سلول های خودمان، بدنمان را ترمیم کنیم؟
شما در اصل به عنوان یک مهندس برق تعلیم دیده اید. چه اتفاقی افتاد که از برنامه نویسی تراشه ها به رشد دادن استخوان رسیدید؟
اوایل دهه 2000 من شروع به گذراندن یک کلاس شبانه فیزیولوژی کردم. درباره دی ان ای مطالعه کردم و دریافتم که این مولفه بسیار قدرتمندتر از ابزار ذخیره سازی است. بنابراین به دانشگاه ام آی تی رفتم و در آنجا در ارتباط با رابط های نورونی تحصیل کردم. شرکت اسپین آف EpiBone را به همراه یکی از همکارانم تاسیس کردم و در آنجا من بافت نورونی و قلبی رشد می دادم و همکارم هم استخوان و غضروف رشد می داد و نوعی تلاش تیمی را شروع کردیم.
به عنوان کسی که عاشق علم است، آیا مایلید زنان بیشتری را تشویق کنید که وارد حوزه های مهندس، فناوری، علوم و ریاضیات شوند؟
در کودکی، همگی ما به نوعی وارد علم می شویم اما پس از آن مجبوریم مطالعاتمان را در دوران نوجوانی تخصصی تر کنیم. در این دوره است که بسیاری از پسران و دختران از دنیای علم دور می شوند بنابراین باید راه هایی را پیدا کنیم که آن ها را ترغیب به ماندن در این حوزه کنیم. اسباب بازی ها ابزار عالی برای این کار هستند و نوآوران زیادی در این حوزه وجود دارند. با به یاد داشتن این موضوع که یادگیری خود نوعی بازی است و این که مشاغل هم می توانند مانند بازی مفرح باشند، می توان راهی برای ترغیب کردن تعداد زیادی از افراد جوان به ماندن در حوزه علوم پیدا کرد.
ترجمه: شه تاو ناصری
منبع: مجمع جهانی اقتصاد
No tags for this post.