إصلاح القلوب المكسورة

انضم الدكتور مارك سكيلار سكوت إلى BASE، المبادرة الجديدة متعددة التخصصات في جامعة ستانفورد لعلاج عيوب القلب الخلقية.

إنه نظام طباعة ثلاثي الأبعاد مستقبلي - واحد من اثنين فقط في العالم - وهو ثقيل جدًا بالنسبة للطابق العلوي.

وعلى الرغم من قلة ضوء النهار، فإن سكيلار سكوت وفريقه لا يمكن أن يكونوا أكثر حماسًا للتواجد هناك، على الطريق نحو تحقيق اختراق طبي تحويلي يبدو وكأنه خيال علمي: طباعة أجزاء بديلة حية لإصلاح قلوب الأطفال الذين يولدون بأمراض القلب الخلقية.

ولدت لأكون مهندسًا

قبل وقت طويل من أن يصبح أستاذًا مساعدًا للهندسة الحيوية في جامعة ستانفورد، نشأ سكيلار سكوت في مركز صناعة الصلب في إنجلترا، وهي مدينة تسمى شيفيلد، حيث كان والده مهندسًا ميكانيكيًا.

يقول: "عندما كنتُ مراهقًا، كنتُ مهتمًا جدًا باستخدام مبادئ الهندسة الميكانيكية لفهم الكائنات الحية وعلم الأحياء - أسئلة مثل: لماذا لا توجد حيوانات برية أكبر من الحيتان الزرقاء؟ هناك مبادئ هندسية بسيطة تفسر استحالة تحقيق ذلك."

في تلك السن المبكرة، أدرك سكايلار-سكوت رغبته في العمل في مجال الهندسة لإحراز تقدم في علم الأحياء والرعاية الصحية. كطالب جامعي في جامعة كامبريدج، أمضى عامًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) لدراسة الهندسة الحيوية.

لقد كان مدمنًا.

بعد تخرجه من الجامعة، عاد سكايلر-سكوت إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) لمتابعة دراسته للدكتوراه، حيث استخدم تقنيات الطباعة بالليزر لإنشاء أنسجة بيولوجية صغيرة. ولكن لكي تكون هذه الأنسجة مفيدة طبيًا، كان على سكايلر-سكوت إيجاد طريقة للحفاظ على حيوية الأنسجة الكبيرة والسميكة - باستخدام أوعية دموية ثلاثية الأبعاد وشبكات وعائية لتوفير المغذيات والأكسجين - تمامًا مثل الأنسجة البشرية.

كباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة هارفارد، نجح. باستخدام نظام طباعة حيوية ثلاثي الأبعاد هو الأول من نوعه، أنتج أنسجة حية بسُمك سنتيمتر واحد، مزودة بشبكة خاصة من الأوعية الدموية للحفاظ عليها حية. كان هذا تطورًا رائدًا في طريق إنتاج أنسجة وظيفية علاجية.

التركيز على الأطفال الذين يولدون بعيوب في القلب

تُعد عيوب القلب الخلقية (CHDs) أكثر العيوب الخلقية شيوعًا. ثلاثة من كل عشرة أطفال يولدون بعيب خلقي في القلب لن يعيشوا حتى سن الثامنة عشرة، حتى لو تلقوا أفضل رعاية صحية متاحة.

رغم أن الجراحة قد تُنقذ حياةً، إلا أنها غالبًا لا تُشكّل علاجًا مدى الحياة. تقول سكيلار-سكوت: "اتضح لي أن الطريقة الأكثر فعالية لإحداث تأثير باستخدام تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد هي الانتقال إلى مجال القلب".

يوضح الدكتور فرانك هانلي، رئيس قسم جراحة قلب الأطفال في مركز بيتي إيرين مور لأمراض القلب للأطفال، والأستاذ الدكتور لورانس كراولي، أستاذ صحة الطفل المتميز: "لقد وصلنا إلى أقصى ما يمكن تحقيقه بالجراحة والأدوات التقليدية. علينا أن نتجاوز مجرد علاج أمراض قلب الأطفال وإدارتها إلى القضاء عليها تمامًا".

ستُمكّن الطباعة الحيوية وزرع أنسجة سليمة قابلة للنمو مع الطفل من إصلاح القلوب المتضررة بشكل دائم، مما يُغني عن العمليات الجراحية المتعددة التي غالبًا ما يخضع لها الأطفال المصابون بعيوب خلقية في القلب. وتُعد الطباعة ثلاثية الأبعاد التقنية الأمثل لتحقيق ذلك، إذ إنها قادرة على إنتاج هياكل ثلاثية الأبعاد ومعقدة ذات شبكات وعائية تحتاجها أنسجة القلب الحية.

في يوليو/تموز الماضي، انضمت سكيلار سكوت إلى فريق BASE (العلوم الأساسية والهندسة) متعدد التخصصات في جامعة ستانفورد، والذي يتألف من أطباء وعلماء ومهندسين يعملون معًا نحو رؤية جريئة واحدة: علاج أمراض القلب الخلقية.

"لقد حان الوقت. فالتطورات في مجال تحرير الجينات، والمعلوماتية، والهندسة الحيوية تدفعنا إلى الأمام بمبادرات جديدة وجريئة سنطبقها مباشرة على أرض الواقع"، تقول الدكتورة مارلين رابينوفيتش، مديرة BASE و أستاذ دوايت وفيرا دونليفي في أمراض القلب عند الأطفال.

من السهل إدراك سبب إلهام سكايلار-سكوت بفكرة توفير حياة طويلة وصحية للأطفال الذين قد لا ينجون لولا ذلك. ومنذ ولادة طفله، الذي يبلغ من العمر الآن أكثر من عام بقليل، أصبح يأخذ الأمر على محمل شخصي أكثر.

عندما أرى طفلاً مريضاً في وحدة العناية المركزة لأمراض القلب، لا يسعني إلا أن أفكر في كم نحن محظوظون بطفل سليم. لا يحظى الجميع بنفس البداية في الحياة، ولكن ينبغي أن يحظى بها الجميع.

ظهرت هذه المقالة في الأصل في عدد صيف 2021 من أخبار الأطفال باكارد.