تقنية 3D وعلاج جديد لاسترجاع السمع

خطا الباحثون خطوتين مهمتين لاسترجاع حاسة السمع المفقودة، تمثلت الأولى -بحسب صحيفة «ديلي ميل» البريطانية- في زرع عظام بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في آذان الصم، فيما تلخصت الثانية في إعادة نمو خلايا الشعر الحسية الموجودة في القوقعة لتجديدها، وبالتالي استرجاع حاسة السمع.
استرجاع حاسة السمع
إعادة نمو خلايا الشعر الحسية بالقوقعة
تعزيز تجدد خلايا الشعر الحسية

تنشيط خلايا الدعم في الأعضاء السمعية
تنشيط الإشارات العصبية واسترجاع حاسة السمع
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



خطا الباحثون خطوتين مهمتين نحو ما قد يكون طريقة جديدة لاسترجاع حاسة السمع المفقودة، تمثلت الأولى بحسب صحيفة «ديلي ميل» البريطانية في زرع عظام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في آذان الصم، فيما تلخصت الثانية في إعادة نمو خلايا الشعر الحسية الموجودة في القوقعة لإعادة تجديدها، وبالتالي استرجاع حاسة السمع.

عظام بطباعة 3D
تقدم تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد تطبيقات غير مسبوقة في كافة مناحي الحياة، ومنها ما أعلن عنه مؤخرا في مجال علاج الصمم وضعف السمع.
وبحسب ما نشرته صحيفة «ديلي ميل» البريطانية، يمكن للخبراء حاليا تصنيع قطع الغيار للعظام الهشة، والمعروفة باسم العظيمات التي تنقل الموجات الصوتية الخارجية إلى العصب القوقعي.
ويأمل الباحثون أن هذه العظيمات متناهية الصغر ستجعل السماعات الطبية لأذن ضعاف السمع جزءا من الماضي، على غرار الكثير من المعدات والآلات التي نشاهدها فقط في الأفلام القديمة.


أطراف صناعية
توصل باحثون بجامعة «ميريلاند» في بالتيمور إلى هذا الابتكار الذي يستخدم الأشعة المقطعية لأذن المريض في إنتاج أطراف صناعية أو عظام متناهية بواسطة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D).
ويقوم الجراحون حاليا بإجراء عمليات من هذا النوع، لكنها تلاقي غالبا الفشل لأنها لا تناسب قياسات كل أذن بشكل دقيق.
وباستخدام أشعة التصوير المقطعي المتطورة، تمكن الفريق البحثي من إجراء قياسات مفصلة للأذن الداخلية للمريض، وتوظيف طابعة ثلاثية الأبعاد تقليدية المواصفات لإنتاج عظام صناعية حسب مقاسات دقيقة لكل أذن أو حسب الطلب.
يقول دكتور جيفري هيرش، المؤلف المشارك في الدراسة: «إن العظيمات هي هياكل صغيرة جدا، ويعد أحد أسباب ارتفاع نسب فشل هذه العمليات الجراحية هو قياسات الأحجام غير الصحيحة للعظام الصناعية، التي يتم زرعها في أذن المريض». وإذا كان من الممكن أن يتم تفصيل عظام صناعية بقياسات أكثر دقة، فإن من المتوقع أن ترتفع نسب نجاح تلك الجراحات.

انتقال الاهتزازات
يعمل السمع من خلال انتقال الاهتزازات من المحيط الخارجي للشخص إلى طبل وقواقع الأذنين - الجهاز الحسي للسمع، وتقوم الأذن بعملية الانتقال للاهتزازات من خلال 3 عظام صغيرة في الأذن الوسطى المعروف باسم عظيمات الركاب.
إن فقدان السمع التوصيلي العمودي هو أحد أشكال الصمم الناجم عن تلف في هذه العظيمات بسبب إصابات، تكون عادة من صدمة، أو عدوى، ويؤثر التلف بالعظيمات على مرور الصوت بين طبلة الأذن والأذن الداخلية، وبالتالي لا تصل الاهتزازات إلى القوقعة.
قصر مدة الجراحة
إن الجمع بين الأشعة المقطعية والطباعة ثلاثية الأبعاد حققت خلال التجارب زيادة في احتمالات نسب نجاح مناسبة، كما أدت إلى قصر المدة الزمنية لإجراء الجراحة. والخطوة التالية هي إنتاج عظيمات صناعية من الجمع بين تقنيات الأطراف الصناعية المطبوعة بأبعاد ثلاثية والخلايا الجذعية.
وأضاف دكتور هيرش: «بدلا من إنتاج عظيمات صلب للأذن الوسطى، سيمكن إحراز المزيد من النجاح من استخدام الخلايا الجذعية لتنمو عظيمات دقيقة القياس، إن الخلايا الجذعية سوف تنضج وتتحول إلى عظيمات بما يؤدي إلى علاج دائم للمرضى الذين يعانون من فقدان السمع».

إعادة خلايا الشعر

منذ زمن وقد لاحظ العلماء أن الحيوانات الأخرى – بالأخص الطيور والضفادع والسمك – قد ثبت وأن لديهم القدرة على إعادة توليد خلايا الشعر الحسية المفقودة.
وحددت الدراسة التي تم إجراؤها في مختبر باتريشيا وايت، الحاصلة على الدكتوراه في 2012 –مجموعة من المستقبلات – المسماة ب»عامل نمو البشرة» EGF – المسؤول عن تنشيط خلايا الدعم في الأعضاء السمعية لدى الطيور، عندما يتم تحفيزها، تقوم هذه الخلايا بنشر وتعزيز تجدد خلايا الشعر الحسية، توقعت بأن مسار الإشارات بالإمكان أن يتم التلاعب به من أجل إخراج نتيجة مماثلة في الثدييات. وايت هي بروفيسورة باحثة في جامعة روتشستر المركز الطبي، معهد ديل مونتي للعلوم العصبية والباحثة الرئيسية في الدراسة الحالية.


تحفيز المسارات
في الفئران، تقوم القوقعة تعبر مستقبلات عامل نمو البشرة طوال حياة الحيوان، ولكنها تبدو وأنها لم تقم بتعزيز إعادة التجديد لخلايا الشعر»، كما قالت وايت «ربما أثناء نمو الثدييات، كانت هناك تغييرات في التعبير عن الجهات المنظمة داخل الخلايا لمجموعة إشارات مستقبل عامل نمو البشر، مما يعوق إعادة التجديد.. دراستنا تركز على إيجاد طريقة يتم بها تحفيز المسار بشكل مؤقت، وذلك من أجل تعزيز كُلا من إعادة تجديد خلايا الشعر ودمجها وتكاملها مغ الخلايا العصبية، والتي تعتبر كليهما مهمة للسمع».

خلايا الدعم

في الدراسة الجديدة، قام الفريق بتجربة نظرية تحفيز الإشارات من أسرة مستقبلات عامل نمو البشرة، والتي قد تلعب دورا في إعادة تجديد القوقعة في الثدييات، ركز الباحثون على مستقبل محدد يُسمى ERBB2 الموجود في خلايا الدعم بالقوقعة. ودرس الباحثون عددا من الطرق المختلفة من أجل تنشيط مسار الإشارات لعامل نمو البشرة.
وتضمنت مجموعة واحدة من التجارب استخدام فيروس يستهدف مستقبلات ERBB2، ومجموعة أخرى تتضمن فئران معدلة جينيا من أجل زيادة ERBB2 المنشط، وتجربة ثالثة تضمنت تجربة دوائين، تم صنعها أساسا من أجل تحفيز نشاط الخلايا العصبية في العيون والبنكرياس، والمعروف بالمحفز العصبي لERBB2.

عمليات خلوية
اكتشف الباحثون أن تنشيط المسار ERBB2 أدى إلى تحفيز سلسلة متتالية من العمليات الخلوية، والتي بها تبدأ خلايا الدعم بالقوقعة بالانتشار، والبدء في عملية تنشيط خلايا جذعية مجاورة لتصبح خلايا شعر حسية جديدة، عِلاوة على ذلك، يظهر بأن هذه العملية لا تؤثر فقط على إعادة تجديد خلايا الشعر الحسية، وإنما كذلك تدعم تكاملها مع الخلايا العصبية، و»عملية معالجة السمع تعتبر مشكلة معقدة وتتطلب سلسلة من العمليات الخلوية».
كما قالت وايت «عليك أن تعيد تجديد خلايا الشعر الحسية وعلى هذه الخلايا أن تعمل بشكل ملائم، وأن ترتبط بشبكة ضرورية من الخلايا العصبية.. هذه الدراسة توضح أن مسار الإشارات العصبية الذي بالإمكان تنشيطه بطرق مختلفة، وبالإمكان أن يُمثل طريقة جديدة لإعادة تجديد القوقعة، وبالتالي استرجاع حاسة السمع».

استرجاع حاسة السمع
في دراسة جديدة وبحسب موقع sciencedaily، نشرتها مجلة European Journal of Neuroscience، تمكن العلماء من إعادة نمو خلايا الشعر الحسية الموجودة في القوقعة – جزء من الأذن الداخلية – التي تحوّل اهتزازات الصوت إلى إشارات كهربائية، وقد تكون مفقودة للأبد بسبب العمر أو ضرر الضوضاء.

عظام بطباعة 3D
تصنيع قطع الغيار للعظيمات التي تنقل الموجات الصوتية الخارجية إلى العصب القوقعي

العظيمات متناهية الصغر ستحل محل السماعات الطبية لأذن ضعاف السمع
الابتكار يستخدم الأشعة المقطعية لأذن المريض في إنتاج عظام متناهية بواسطة تقنية (3D)
الخلايا الجذعية ستنضج وتتحول إلى عظيمات

التقنية الجديدة تؤدي إلى علاج دائم للمرضى الذين يعانون من فقدان السمع