طور الباحثون عضوًا ثلاثي الأبعاد على شريحة تحتوي على أوعية دموية تحاكي المفاصل البشرية. سيساعد هذا الاكتشاف الباحثين على فهم أمراض أمراض المفاصل بشكل أفضل ويساعد في تحديد واختبار علاجات جديدة لالتهاب المفاصل. تتميز أمراض المفاصل المفصلية، مثل التهاب المفاصل الروماتويدي والتهاب المفاصل العظمي، بالتهاب الغشاء الزليلي، وهو الغشاء الموجود في تجويف المفصل والذي ينتج سائلًا لزجًا لتليين المفصل ومنع التآكل أثناء حركة المفصل. لا يوجد علاج سوى علاج الألم والتورم المرتبط بالحالة المنهكة.
تتمتع العلاجات التي تستهدف الغشاء الزليلي بإمكانات كبيرة لعلاج مرض التهاب المفاصل، ولكن هناك حاجة إلى نموذج يكرر بدقة علم وظائف الأعضاء البشرية المعقدة. الآن، قام الباحثون في جامعة كوين ماري في لندن بذلك، حيث قاموا بإنشاء عضو ثلاثي الأبعاد على شريحة تحتوي على الخلايا الزليلية البشرية وخلايا الأوعية الدموية.
وقال تيموثي هوبكنز، أحد المؤلفين المشاركين في الدراسة: "نموذجنا هو أول شريحة زليلية ذات أوعية دموية بشرية تستخدم التحميل الميكانيكي وتكرر بنجاح العديد من السمات الرئيسية للبيولوجيا الزليلية الأصلية".
تم إجراء عدد من تجارب زراعة الخلايا ثنائية الأبعاد لأول مرة لتحسين الثقافة والظروف التجريبية التي تم تطبيقها لاحقًا على نموذج العضو الموجود على الرقاقة. يتكون النموذج من الخلايا الزليلية البشرية الأولية التي تشبه الخلايا الليفية (hFLS)، والخلايا الزليلية المتخصصة، والخلايا البطانية الوريدية البشرية (HUVEC)، والتي يمكن أن تتطور إلى شبكة أوعية دموية وظيفية.
لاحظ الباحثون أن hFLS أظهر خصائص سلوكية لبطانة الغشاء الزليلي البشري الأصلي، أو البطانة. في البشر، يكون الغشاء الزليلي شديد الأوعية الدموية، وغالبًا ما توجد الشعيرات الدموية تحت الطبقة الداخلية. يفرز hFLS أيضًا مكونًا رئيسيًا للسائل الزليلي ويستجيب للالتهاب واختبار التمدد الميكانيكي.
ويقول الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها توضح قدرة الغشاء الزليلي على الرقاقة على فهم آليات المرض بشكل أفضل وتحديد واختبار علاجات جديدة لمرض التهاب المفاصل، بما في ذلك نماذج مخصصة للأعضاء على الرقاقة من الغشاء الزليلي والأنسجة ذات الصلة.
وقال مارتن نايت، وهو مؤلف مشارك آخر في الدراسة: "نعتقد أن نموذجنا الزليلي على الرقاقة، ونماذج المفاصل البشرية ذات الصلة التي يتم تطويرها حاليًا في مختبرنا، لديها القدرة على إحداث تحول في الاختبارات قبل السريرية وتبسيط تقديم علاجات جديدة لالتهاب المفاصل". "نحن متحمسون لمشاركة هذا النموذج مع المجتمع العلمي والعمل مع شركاء الصناعة لتقديم علاجات جديدة للمرضى في أسرع وقت ممكن."
علاوة على ذلك، تم تطوير النموذج باستخدام منصة متاحة تجاريًا ولا يتطلب خبرة في تصميم الأجهزة وتصنيعها، مما يجعله مناسبًا للاستخدام على نطاق واسع.
ونشر البحث في مجلة المواد الطبية الحيوية.