دکتر مارک اسکایلر-اسکات، به BASE، طرح چندرشتهای جدید استنفورد برای درمان نقصهای مادرزادی قلب، میپیوندد.
این یک سیستم چاپ سهبعدی آیندهنگرانه است - یکی از تنها دو نمونه در جهان - و برای طبقه بالا خیلی سنگین است.
با وجود کمبود نور روز، اسکایلر-اسکات و تیمش از حضور در آنجا بسیار هیجانزده هستند، در مسیری به سوی یک پیشرفت پزشکی چنان متحولکننده که شبیه داستانهای علمی-تخیلی به نظر میرسد: چاپ زیستی قطعات زنده جایگزین برای ترمیم قلب نوزادان متولد شده با بیماری مادرزادی قلب.
زاده شده تا مهندس باشد
اسکایلر-اسکات مدتها پیش از آنکه استادیار مهندسی زیستی در استنفورد شود، در مرکز فولادسازی انگلستان، شهری به نام شفیلد، بزرگ شد؛ جایی که پدرش مهندس مکانیک بود.
او میگوید: «در نوجوانی، واقعاً به استفاده از اصول مهندسی مکانیک برای درک موجودات زنده و زیستشناسی علاقهمند بودم - سوالاتی مانند: چرا هیچ حیوان خشکیزی بزرگتر از نهنگ آبی وجود ندارد؟ اصول مهندسی سادهای پشت این موضوع وجود دارد که چرا این روش هرگز نمیتواند جواب بدهد.»
اسکایلر-اسکات در آن سن کم میدانست که میخواهد با استفاده از مهارتهای مهندسی، در زمینه زیستشناسی و مراقبتهای بهداشتی پیشرفت کند. او به عنوان دانشجوی کارشناسی در دانشگاه کمبریج، یک سال را در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) گذراند تا مهندسی زیستی را بررسی کند.
او معتاد شده بود.
اسکایلر-اسکات پس از اتمام دانشگاه، برای ادامه تحصیل در مقطع دکترا به MIT بازگشت و در آنجا با استفاده از تکنیکهای چاپ لیزری، بافتهای بیولوژیکی کوچکی ایجاد کرد. اما برای اینکه این بافتها از نظر پزشکی مفید باشند، اسکایلر-اسکات باید راهی برای زنده نگه داشتن بافتهای بزرگ و ضخیم - با رگهای خونی سهبعدی و شبکههای عروقی برای تأمین مواد مغذی و اکسیژن - درست مانند بافتهای انسانی پیدا میکرد.
او به عنوان یک دانشجوی پسادکترا در هاروارد، موفق شد. با استفاده از یک سیستم چاپ زیستی سهبعدی که در نوع خود بینظیر بود، بافت زندهای به ضخامت یک سانتیمتر تولید کرد که شبکهای از رگهای خونی مخصوص به خود را برای زنده نگه داشتن آن داشت. این یک پیشرفت پیشگامانه در مسیر ایجاد بافتهای درمانی-کاربردی بود.
تمرکز بر نوزادانی که با نقص قلبی متولد میشوند
نقصهای مادرزادی قلب (CHD) شایعترین نقصهای مادرزادی هستند. از هر 10 نوزادی که با CHD متولد میشوند، سه نفر تا 18 سالگی زنده نمیمانند - حتی اگر بهترین مراقبتهای موجود را دریافت کنند.
اگرچه جراحی میتواند نجاتبخش باشد، اما اغلب درمان مادامالعمر نیست. اسکایلر-اسکات میگوید: «برای من روشن شد که موثرترین راه برای تأثیرگذاری با فناوری چاپ زیستی سهبعدی، ورود به فضای قلب است.»
دکتر فرانک هانلی، رئیس بخش جراحی قلب کودکان در مرکز قلب کودکان بتی ایرنه مور و دکتر لارنس کراولی، استاد سلامت کودکان، توضیح میدهد: «ما به نهایت توانایی خود با جراحی و ابزارهای مرسوم رسیدهایم. ما باید فراتر از درمان و مدیریت بیماری قلبی کودکان، به سمت ریشهکن کردن آن حرکت کنیم.»
چاپ زیستی و کاشت بافتهای سالم که میتوانند همراه با کودک رشد کنند، امکان ترمیم طولانیمدت قلبهای آسیبدیده را فراهم میکند و نیاز به جراحیهای متعددی را که کودکان مبتلا به بیماریهای قلبی عروقی اغلب متحمل میشوند، از بین میبرد. و چاپ سهبعدی فناوری بینظیری برای انجام این کار است، زیرا قادر به تولید ساختارهای سهبعدی و پیچیده با شبکههای عروقی است که بافتهای زنده قلب به آن نیاز دارند.
جولای گذشته، اسکایلر-اسکات به تیم چندرشتهای BASE (علوم پایه و مهندسی) استنفورد، متشکل از پزشکان، دانشمندان و مهندسانی که به طور مشترک برای یک هدف جسورانه تلاش میکنند، پیوست: درمان بیماریهای مادرزادی قلب.
دکتر مارلین رابینوویچ، مدیر BASE و ... میگوید: «زمانش همین الان است. پیشرفتهای چشمگیر در ویرایش ژن، انفورماتیک و مهندسی زیستی ما را با ابتکارات جدید و جسورانهای که مستقیماً به کلینیک خواهیم برد، به جلو سوق میدهد.» دوایت و ورا دانلی، استاد قلب و عروق کودکان.
به راحتی میتوان فهمید که چرا اسکایلر-اسکات از چشمانداز فراهم کردن طول عمر طولانی و سالم برای نوزادانی که در غیر این صورت ممکن است زنده نمانند، الهام گرفته است. و از زمان تولد پسر بچه خودش، که اکنون کمی بیش از یک سال دارد، او این موضوع را شخصیتر میکند.
او میگوید: «وقتی کودک بیماری را در بخش مراقبتهای ویژه قلب میبینم، نمیتوانم به این فکر نکنم که چقدر خوششانسیم که فرزند سالمی داریم. همه از این شروع زندگی برخوردار نیستند. اما همه باید این را داشته باشند.»
این مقاله در ابتدا در شماره تابستان ۲۰۲۱ مجله منتشر شد. «اخبار کودکان پاکارد»:
