يعمل نظام ثقافة PCLS الممتد الأمثل على تمديد صلاحية الأنسجة لمدة تصل إلى أسبوعين

لطالما اعتبرت تقنية شرائح الكبد المقطعة بدقة (PCLS) تقنية واعدة خارج الجسم الحيÂ منصة لأنها تحافظ على البنية الأصلية متعددة الخلايا لأنسجة الكبد. ومع ذلك، كان التبني على نطاق واسع محدودًا بسبب ضعف طول عمر الأنسجة، والتباين الفني، وتقييد الوصول إلى عينات الكبد البشرية القابلة للحياة. في معظم الدراسات السابقة، نادرا ما ظلت الثقافات قابلة للحياة بعد 72 ساعة.

وفي دراسة حديثة نشرت فيأمراض الجهاز الهضمي الإلكترونيةأنشأ الدكتور Z Gordon Jiang وزملاؤه من كلية الطب بجامعة هارفارد نظامًا محسّنًا لثقافة PCLS ممتدًا قادرًا على الحفاظ على أنسجة الكبد البشرية القابلة للحياة لمدة تصل إلى أسبوعين. يوفر العمل تقدمًا منهجيًا كبيرًا لنمذجة إصابات الكبد المزمنة، وإعادة تشكيل الأنسجة، والتجديد في سياق خاص بالإنسان.

تتيح التحسينات التقنية بقاء الأنسجة لفترات طويلة

قام الباحثون بمعالجة 25 كبدًا بشريًا مستخرجًا من مسببات متنوعة، بما في ذلك أمراض الكبد المرتبطة بالكحول، والتهاب الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي (MASH)، والتهاب الأقنية الصفراوية المصلب الأولي (PSC)، والأمراض المرتبطة بفيروس التهاب الكبد B (HBV)، والضوابط غير الليفية.

ساهمت العديد من الابتكارات التجريبية في تحسين أداء الثقافة. وشملت هذه التقطيع الاهتزازي بمساعدة الضغط لتوليد أقسام نسيجية أكثر انتظامًا، واستعادة فرط الأوكسجين بعد التقطيع، وتحسين توصيل الأكسجين والمغذيات أثناء الاستنبات. أدت هذه التحسينات معًا إلى تحسين إمكانية التكاثر وبقاء الأنسجة بشكل كبير.

والأهم من ذلك أن الدراسة قدمت أيضًا إطارًا متعدد الأبعاد لتقييم الجدوى. بدلًا من الاعتماد فقط على فحوصات الـ ATP المدمرة، قام الباحثون بدمج تصوير اللوحة الكاملة، والصبغ الحي/الميت، والتحليل الأيضي لفرس البحر لمراقبة صحة الأنسجة ديناميكيًا مع مرور الوقت.

إعادة البناء الديناميكي يكشف عن البيولوجيا ذات الصلة بالمرض

أحد النتائج الرئيسية للدراسة هو أن ثقافة PCLS الموسعة لا تحافظ ببساطة على بنية الأنسجة الثابتة. وبدلاً من ذلك، تخضع شرائح الكبد المستزرعة لإعادة تشكيل نشطة متعددة الخلايا تعكس العمليات المرضية المهمة التي لوحظت في أمراض الكبد المزمنة.

وأظهرت التحليلات النسيجية انفصال خلايا الكبد، وانخفاض إنتاج الألبومين، واختلال التمايز التدريجي أثناء الثقافة. وفي الوقت نفسه، طورت الشرائح الصحية المشتقة من الجهات المانحة بوابة تقدمية وتليف سدي بحلول اليوم السابع، مما يدل على التليف الليفي التلقائي داخل خارج الجسم الحي§ النظام.

والجدير بالذكر أن PCLS المشتقة من الكبد أظهرت زيادة في الخلايا الأنبوبية الإيجابية لـ KRT19 أثناء الاستنبات، بما يتوافق مع التفاعل الأقنوي واللدونة الظهارية. في المقابل، أظهرت شرائح الكبد السليمة دليلاً على وجود مجموعات تجديدية لخلايا الكبد. تشير هذه النتائج إلى أن النموذج يمكنه في الوقت نفسه التقاط التجديد والتليف وإعادة تشكيل القنوات الصفراوية داخل أنسجة الكبد البشرية السليمة.

الآثار الترجمية لأبحاث أمراض الكبد

تسلط الدراسة الضوء على الأهمية المتزايدة لمنهجيات النهج الجديد المشتقة من الإنسان (NAMs) في البحوث الطبية الحيوية. نظرًا لأن PCLS يحتفظ بالخلايا المناعية الأصلية، والمكونات اللحمية، وتنظيم الأنسجة المكانية، فقد يوفر مزايا مقارنة بأنظمة زراعة الخلايا التقليدية وبعض النماذج الحيوانية.

يمكن أن تدعم المنصة العديد من التطبيقات الترجمية، بما في ذلك اختبار الأدوية المضادة للتليف، والتحقيق في مرونة خلايا الكبد، وأساليب الطب الدقيق، والتحقق من الأهداف العلاجية في أنسجة الكبد البشرية. مع استمرار تطور تقنيات omics المكانية وتقنيات الخلية الواحدة، قد تصبح ثقافة PCLS الموسعة جسرًا ذا قيمة متزايدة بين الاكتشاف الآلي والترجمة السريرية.