ترمیم استخوان به کمک کرمها

ترمیم استخوان به کمک کرمها کرم‌هایی موسوم به «کرم‌های قلعه شنی» وجود دارند که در کناره‌های ساحلی شنی دریاها، زندگی جالب توجهی دارند تا آنجا که گفته می‌شود زندگی آنها قوای تخیل و آینده‌نگری دانشمندان را تحریک کرده تا با الهام گرفتن از ساختار زندگی‌شان، تحولی نوین در دانش پزشکی جهان ایجاد کنند. این کرم‌ها با استفاده از چسب مخصوص خود، شن‌های ساحلی و پوسته‌ای که دارند، خانه‌های لوله‌ای شکلی ایجاد می‌کنند که از حیث استحکام مثال‌زدنی هستند. اکنون مهندسان زیست‌شناسی دانشگاه یوتا موفق به ارائه نسخه ترکیبی از این چسب فوق‌العاده مستحکم شده‌اند و امیدوارند در آینده‌ای نه چندان دور از آن برای ترمیم استخوان‌ها، مفاصل و حتی استخوان‌های در هم خرد شده صورت استفاده کنند. راسل استوارت، استادیار مهندسی زیست‌شناسی و محقق اصلی این پروژه می‌گوید: با استفاده از این چسب بسیار قوی می‌توانید ریزترین قطعات را با خیال راحت به یکدیگر بچسبانید. هنگامی که سر استخوان‌ها در محل مفصل شکسته می‌شوند، ترمیم ترک‌خوردگی‌ها و شکستگی کار مشکلی است؛ زیرا اگر بدرستی در جای خود قرار نگیرند، استخوانی غیراصولی تولید می‌کنند که مفصل مرتبط با آن عملکرد خوبی نخواهد داشت. پس این نکته بسیار مهم است که قطعات خرد شده استخوانی در جای دقیق خود قرار بگیرند. محققان دانشگاه یوتا نخستین نمونه پیش‌ساخته از این چسب بسیار قوی را در محیط آزمایشگاهی و برای چسباندن قطعات خرد شده استخوان‌های گاو مورد بررسی قرار دادند و با نتایج موفقیت‌آمیزی نیز مواجه شدند. آنها پس از انجام چنین آزمایشی اعلام کردند چسب مورد نظرشان به نسبت 37 درصد چسب‌های قدرتمند فعلی کارایی دارد. استوارت و محققان این پروژه پیش‌بینی می‌کنند چسب ترکیبی این نوع کرم ساحلی طی یک تا 2 سال آینده بر روی نمونه استخوان‌های حیوانی، آن هم در ابعاد کلان مورد آزمایش قرار گیرد، اما برای وارد کردن آن به دنیای تحقیقات پزشکی مرتبط با انسان‌ها به حدود 10 سال زمان نیاز است. توجه به این نکته ضروری است که استفاده از چسب این کرم ساحلی برای ترمیم شکستگی‌های بزرگ و طولانی نظیر استخوان‌های بزرگ و کشیده پا کارایی ندارد. با این حال استوارت چشم‌اندازی را متصور می‌شود که در آن ممکن است از این چسب برای چسباندن قطعات استخوانی کوچک‌تر در استخوان‌هایی همچون استخوان مفصل زانو، مچ دست‌ها، آرنج و سایر مفاصلی از این دست بهره ببرد. البته استفاده از این چسب در استخوان‌های صورت و حتی جمجمه نیز یکی از هدف‌های محققان دانشگاه یوتاست. این محقق حرف‌های جالب دیگری نیز دارد: همواره از بست‌های مخصوص پزشکی برای نگاه داشتن قطعات خرده شده استخوانی در کنار یکدیگر استفاده می‌شود تا جای شکستگی کاملا ترمیم شود، اما با استفاده از این چسب دیگر نیازی به این کار پرهزینه نیست و حتی وزن اضافی نیز بر مفاصل و استخوان‌های آسیب‌دیده تحمیل نمی‌شود. استوارت و تیم تحقیقاتی همراهش در گزارش مربوط به این پروژه این گونه نوشته‌اند: همواره این مشکل آزاردهنده وجود داشته است که در امتداد یکدیگر نگاه داشتن قطعات خرد شده استخوانی یک تکه استخوان بزرگ، آن هم با استفاده از پیچ و مهره‌های فعلی مخصوص، کار بسیار سختی است. اما استفاده از این چسب ترکیبی می‌تواند به کاهش استفاده از نگهدارنده‌های فلزی منجر شود و این دستاورد نتیجه‌ای جز کاهش هزینه‌های درمانی در فرد آسیب دیده نخواهد داشت. از آن گذشته به سبب دقت بالایی که در این تکنیک به کار گرفته می‌شود، نتیجه ترمیم استخوان آسیب‌دیده بسیار رضایت‌بخش خواهد بود. در حال حاضر گونه‌های مختلفی از چسب‌های پزشکی ویژه استخوان و مفاصل وجود دارند که پزشکان به سبب کارایی بسیار کمی که دارند، از آنها استفاده چندانی نمی‌کنند؛ چون این چسب‌ها در محیط‌های مرطوب و خونی کارایی خود را از دست می‌دهند، حال آن‌که محیط اطراف مفصل و استخوان شکسته همواره مرطوب و مملو از خون است. این چسب بسیار قوی قابلیت‌های دیگری نیز دارد، ازجمله می‌تواند داروها را نیز با خود به محل شکستگی و ترک‌خوردگی حمل کند. در نتیجه استفاده از آن برای انتقال مسکن‌ها، فاکتورهای رشد، آنتی‌بیوتیک‌ها، داروهای ضدالتهاب و حتی سلول‌های بنیادین به محل دقیق شکستگی بسیار سودمند خواهد بود. استوارت دراین‌باره می‌گوید: در حالی که چسب موجب ترمیم استخوان و مفصل آسیب‌دیده می‌شود، می‌توان به انتقال ژن‌ها و داروهای موثر به نقطه آسیب‌دیده اقدام کرد و البته این دستاورد بسیار ارزشمندی است. از سوی دیگر در مواردی که تومورهای سرطانی به عنوان مانعی بر سر راه ترمیم استخوان و مفصل آسیب‌دیده ظاهر شوند، می‌توان به استفاده از این چسب قدرتمند امیدوار بود؛ چون بدون هیچ‌گونه مشکلی خود را به لبه شکسته می‌رساند و به تحریک رشد سلولی در نقطه مورد نظر می‌پردازد. در حال حاضر مهم‌ترین دلمشغولی استوارت به ثبت رساندن این چسب جدید است تا در مرحله بعدی راه را برای توسعه آن و تولید انبوه این محصول ارزشمند باز کند. او امیدوار است نسخه‌های بهتری از این چسب را تولید کند؛ نسخه‌هایی که ضریب استحکام بیشتری دارند و برای ترمیم شکستگی‌های بزرگ‌تر نیز از کارایی بیشتری برخوردارند. کرم قلعه شنی بالغ موجودی است که تنها 5/2 سانتی‌متر طول دارد، اما خانه‌های لوله‌ای شکل بسیار مستحکم و چندین برابر خودش می‌سازد. این کرم‌ها هرگز از خانه‌های خود خارج نمی‌شوند. این موجودات جالب توجه دارای ریزشاخک‌هایی هستند که با استفاده از آنها تغییرات محیطی را زیرنظر دارند. چسبی که این موجود از خود ترشح می‌کند، تنها پس از 30 ثانیه مستحکم می‌شود و به کارایی مورد نظر حیوان می‌رسد. این موجودات خانه‌های خود را در امتداد یکدیگر می‌سازند تا بدین ترتیب کلونی بزرگی را تشکیل دهند. به نظر می‌رسد این موجود جالب توجه و چسب فوق‌العاده قدرتمندی که تولید می‌کند، کمک زیادی به دانش پزشکی انسانی کند و در زمینه ترمیم استخوان‌ها و مفاصل به عنوان یاری‌رسان جدیدی وارد عمل شود. سعید حسینی

منبع ضمیمه سیب جام جم