مادة بيولوجية قادرة على تحسين أمراض القلب

ووفقاً لوكالة آنا الإخبارية، بعد إصابة الشخص بنوبة قلبية يستبدل جسمه النسيج التالف لعضلة القلب بنسيج ندبي غير نابض ويعرض وظيفة القلب للخطر. هناك ما يقدر بنحو 785000 نوبة قلبية جديدة في أمريكا كل عام، ولا يوجد علاج لإصلاح الضرر الناجم عن أنسجة القلب.

رغم ذلك، فإن حقن مادة بيولوجية جديدة قد يساعد القلب على الشفاء بشكل أفضل، ويتم تطوير هذه المادة في جامعة كاليفورنيا سان دييغو من قبل مجموعة من الباحثين بقيادة البروفيسور كارين كريستمان.

في عام 2012، طور كريستمان وزملاؤه هيدروجيلًا مصممًا ليتم حقنه مباشرة في المناطق المتضررة من القلب. يشكل هذا الهيدروجيل هيكلاً ثلاثي الأبعاد يشبه السقالة حيث يمكن لخلايا القلب أن تنمو وتشكل في النهاية أنسجة عضلة القلب بدلاً من النسيج الندبي.

تتمثل إحدى مشكلات هذه الهلاميات المائية في عدم إمكانية حقنها في القلب إلا بعد أسبوع على الأقل من النوبة، لأن أي حقنة قبل هذا الوقت قد تؤدي إلى إتلاف القلب الضعيف.

للتغلب على هذا القيد قام العلماء مؤخرا بتعديل هذا الهيدروجيل بحيث يمكن إعطاؤه فور حدوث نوبة قلبية، إما عن طريق الوريد أو عن طريق الحقن في وعاء دموي يؤدي إلى القلب.

يقول مارتن سبانج المؤلف الأول للورقة البحثية: "كنا نتطلع إلى تصميم علاج بالمواد الحيوية يمكن توصيله إلى أعضاء وأنسجة يتعذر الوصول إليها ومن ثم طريقة لاستخدام تدفق الدم - الأوعية التي كانت تزود هذه الأعضاء والأنسجة سابقًا سوف تحقق، لقد وصلنا".

تضمنت هذه التغييرات جعل الجسيمات الفردية أصغر. تسمح مبادرة الباحثين لهم بالمرور عبر فجوات صغيرة بين الخلايا في جدار الأوعية الدموية للقلب للوصول إلى أنسجة القلب التالفة. هذه الفجوات بين الخلايا البطانية (جدار الأوعية الدموية) هي أيضا نوع من تلف النوبة القلبية.

ومع ذلك، عندما تم اختبار المادة الحيوية القابلة للحقن على الفئران والخنازير ، وجد أن الجزيئات ترتبط بالخلايا البطانية وتسد الفجوات بينها. كانت هذه الوظيفة شيئًا جيدًا لأنها تسببت في شفاء الأوعية الدموية التالفة بشكل أسرع.

ونتيجة لذلك، تمت استعادة تدفق الدم الطبيعي إلى أنسجة عضلة القلب بشكل أسرع ولوحظ حدوث التهاب أقل. بشكل عام كلما قل الالتهاب في موقع الجرح  قل النسيج الندبي المتكون. وأظهرت اختبارات أخرى أجريت على الفئران أن جزيئات المواد الحيوية يمكن أن تستخدم أيضا في علاج إصابات الدماغ الرضحية وارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي. سيجري مختبر كريستمان العديد من الدراسات قبل السريرية لهذه الحالة.

يقول الدكتور ريفز أخصائي أمراض القلب في جامعة سان دييغو: إن أحد الأسباب الرئيسية التي نعالجها من مرض الشريان التاجي الحاد واحتشاء عضلة القلب هو منع ضعف البطين الأيسر والتقدم إلى قصور القلب الاحتقاني. هذا العلاج سهل الإدارة لديه القدرة على لعب دور مهم في نهجنا العلاجي.

يقول كريستمان: "هذه المادة الحيوية تسمح بعلاج الأنسجة التالفة من الداخل إلى الخارج" هذه الطريقة هي نهج جديد لهندسة إعادة الإعمار.

تم مؤخرًا نشر مقال حول هذا البحث في مجلة Nature Biomedical Engineering.