به گزارش آماج، یک پژوهشگر سنگاپوری و همکارانش در امپریال کالج لندن فناوری تازه‌ای برای پانسمان هوشمند زخم توسعه داده‌اند که در آزمایش‌های اولیه توانسته است سرعت ترمیم بافت پوست را تا حدود دو برابر افزایش دهد. این فناوری با استفاده از نیروهای طبیعی سلول‌های بدن، پروتئین‌های ترمیم‌کننده را در محل آسیب آزاد می‌کند و می‌تواند در آینده به درمان بهتر زخم‌های شدید، آسیب‌های ناشی از سوختگی و برخی زخم‌های مزمن کمک کند.
مگدالن هو، مدیرعامل و یکی از بنیان‌گذاران شرکت زیست‌فناوری تراکسیون (Traxion Biotech)، این فناوری را همراه با همکاران پژوهشی خود توسعه داده است. این شرکت از دل فعالیت‌های پژوهشی امپریال کالج لندن شکل گرفته و در تلاش است یافته‌های آزمایشگاهی را به محصولی قابل استفاده در مراکز درمانی تبدیل کند.
هو در گفت‌وگو با روزنامه «استریتس تایمز» توضیح داده است که این فناوری در آینده ممکن است برای درمان زخم‌های ناشی از حوادث، آسیب‌های شدید پوستی و زخم پای دیابتی به کار رود. کاربردهای احتمالی آن به پوست محدود نیست و پژوهشگران امکان استفاده از این روش را برای ترمیم بافت‌هایی مانند استخوان، عضله و عصب نیز بررسی می‌کنند.
پانسمانی که از سازوکار طبیعی بدن کمک می‌گیرد
این فناوری بر پایه ساختارهایی موسوم به «بسته‌های فعال‌شونده با نیروی کشش» یا TrAPs طراحی شده است. این ساختارهای زیستی به پروتئین‌های ترمیم‌کننده متصل می‌شوند و زمانی که سلول‌ها در حین حرکت و تعامل با بافت اطراف آن‌ها را می‌کشند، آزادسازی این پروتئین‌ها آغاز می‌شود.
سلول‌های بدن هنگام حرکت در بافت‌ها و تعامل با ماتریکس خارج‌سلولی ــ شبکه‌ای از مواد و ساختارهای پیرامون سلول‌ها ــ نیرو تولید می‌کنند. این نیروها در فرایندهایی مانند ترمیم زخم و پاسخ ایمنی بدن نقش دارند. پژوهشگران از همین سازوکار طبیعی به‌عنوان محرکی برای فعال کردن فناوری TrAPs استفاده کرده‌اند.
در این روش، پروتئین‌های ترمیم‌کننده به‌جای آن‌که به‌صورت یکنواخت در محیط آزاد شوند، در پاسخ به فعالیت سلول‌ها و در محل مورد نیاز در دسترس قرار می‌گیرند. هدف آن است که سلول‌های درگیر در ترمیم بافت، مواد لازم را در زمان و مکان مناسب دریافت کنند.
ترمیم دوبرابری در آزمایش‌های اولیه
به گفته هو، آزمایش‌های انجام‌شده روی بافت پوست زنده نشان داده‌اند که استفاده از این فناوری می‌تواند سرعت ترمیم را تا حدود دو برابر افزایش دهد. با این حال، این نتیجه به آزمایش‌های انجام‌شده در شرایط پژوهشی مربوط است و برای مشخص شدن میزان اثربخشی و ایمنی روش در بیماران، به مطالعات بیشتر نیاز خواهد بود.
یافته‌های این گروه پژوهشی در ۲۷ ژوئیه در مجله علمی داوری‌شده «نیچر متریالز» (Nature Materials)، از نشریات معتبر حوزه علم مواد، منتشر شده است.
درمان‌های رایج زخم در بسیاری از موارد از داربست‌های زیستی یا مواد زیست‌سازگار استفاده می‌کنند؛ ساختارهایی که به حمایت از سلول‌ها و بازسازی بافت کمک می‌کنند. یکی از مزیت‌های بالقوه فناوری TrAPs این است که می‌توان آن را در همین داربست‌های مورد استفاده برای درمان زخم به کار برد. بنابراین، ممکن است برای بهره‌گیری از این فناوری نیازی به طراحی یک بستر درمانی کاملاً جدید نباشد.
آیا این فناوری هزینه درمان را کاهش می‌دهد؟
پژوهشگران امیدوارند استفاده از TrAPs در آینده نیاز به برخی داروهای گران‌قیمت ترمیم زخم را کاهش دهد. به گفته هو، اگر بتوان از مواد ترمیم‌کننده موجود در خون یا بافت زخم خود بیمار استفاده کرد، ممکن است دستیابی به اثر درمانی با غلظت‌های پایین‌تری از عوامل ترمیم‌کننده امکان‌پذیر شود.
با این حال، کاهش هزینه درمان هنوز یک مزیت بالقوه است و برای اثبات آن باید هزینه تولید، نحوه آماده‌سازی مواد، میزان اثربخشی و نتایج مطالعات بالینی به‌طور دقیق بررسی شود.
بن المکوئیست، دانشیار مهندسی زیستی در امپریال کالج لندن و از پژوهشگران این پروژه، در توضیح ایده اصلی فناوری گفته است که در این روش، بدن بیمار می‌تواند نقش نوعی «داروخانه» را ایفا کند؛ زیرا هدف، استفاده از موادی است که بدن خود تولید می‌کند و هدایت آن‌ها به سوی سلول‌هایی است که برای ترمیم به آن‌ها نیاز دارند.
از دیگر ویژگی‌های طراحی این فناوری، امکان سازگار کردن آن با محصولاتی است که هم‌اکنون در مراکز درمانی استفاده می‌شوند. این موضوع در صورت تأیید ایمنی و اثربخشی می‌تواند نیاز به تغییرات گسترده در روش کار پزشکان و پرستاران را کاهش دهد.
گام بعدی؛ بررسی ایمنی پیش از استفاده درمانی
تیم پژوهشی تاکنون این فناوری را در آزمایش‌هایی روی آسیب‌های استخوانی موش صحرایی، زخم‌های پوستی موش و بافت پوست انسان که در محیط آزمایشگاه زنده نگه داشته شده بود، بررسی کرده است. مرحله بعدی شامل ارزیابی روی حیوانات بزرگ‌تر و انجام مطالعات ایمنی خواهد بود؛ اقداماتی که پیش از درخواست تأییدیه‌های قانونی برای استفاده درمانی ضروری هستند.
بنابراین، فناوری TrAPs هنوز در مرحله توسعه و اعتبارسنجی قرار دارد و نمی‌توان آن را درمانی آماده استفاده گسترده در بیمارستان‌ها دانست. نتایج مطالعات آینده مشخص خواهند کرد که این روش تا چه اندازه در شرایط واقعی درمان، ایمن، مؤثر و قابل تولید در مقیاس تجاری است.
زخم‌های مزمن؛ چالشی مهم برای بیماران و نظام سلامت
هو تأکید کرده است که ترمیم زخم، با وجود تأثیر قابل‌توجه بر زندگی بیماران و هزینه‌های نظام سلامت، گاهی کمتر از اهمیت واقعی خود مورد توجه قرار می‌گیرد. زخم‌های مزمن می‌توانند برای مدت طولانی باقی بمانند و خطر عفونت، عوارض و نیاز به مراقبت‌های مکرر را افزایش دهند.
برآوردهای مطالعات بین‌المللی نشان می‌دهد حدود ۱۹ تا ۳۴ درصد افراد مبتلا به دیابت ممکن است در طول زندگی خود به زخم پای دیابتی دچار شوند. همچنین، یک مطالعه در سال ۲۰۲۳ بر اساس داده‌های بیمارستان‌های حاد سنگاپور تخمین زده است که سالانه بیش از ۱۶ هزار و ۷۰۰ نفر به دلیل زخم‌های مزمن بستری می‌شوند؛ وضعیتی که بار اقتصادی آن حدود ۳۵۰ میلیون دلار سنگاپور برآورد شده است.
شرکت تراکسیون در حال گسترش شبکه همکاری‌های خود در بریتانیا و ایالات متحده است. هو ابراز امیدواری کرده است که در صورت موفقیت مراحل بعدی توسعه، این فناوری بتواند به بیماران سنگاپور و دیگر کشورهای آسیایی نیز کمک کند.
از تجربه بیمارستان تا پژوهش در مهندسی زیستی
علاقه هو به حوزه پزشکی از دوران کودکی و تجربه حضور در بیمارستان شکل گرفت؛ چه به دلیل آسیب‌های ورزشی ناشی از فعالیت در رشته دوومیدانی و چه هنگام همراهی اعضای خانواده که به مراقبت پزشکی نیاز داشتند. او ابتدا به پزشک شدن فکر می‌کرد، اما حضور اتفاقی در یک نشست درباره نوآوری‌های پزشکی، مسیر تحصیلی‌اش را به سمت مهندسی زیست‌پزشکی تغییر داد.
هو تحصیلات خود را در امپریال کالج لندن از سال ۲۰۱۵ آغاز کرد و در ادامه مدرک کارشناسی ارشد مهندسی زیست‌پزشکی و دکتری گرفت. او همچنین در دوران تحصیل، دوره‌ای صنعتی در شرکت داروسازی نوارتیس در سوئیس گذراند و مدتی نیز در دو دانشگاه آمریکایی به آموزش و همکاری پژوهشی پرداخت.
او اکنون در لندن فعالیت می‌کند و می‌گوید برای ادامه مسیر پژوهشی خود به فرصت‌هایی توجه خواهد کرد که بهترین شرایط را از نظر حمایت علمی، نیروی انسانی متخصص، سرمایه‌گذاری و زیرساخت فراهم کنند. با وجود این، سنگاپور همچنان جایگاه ویژه‌ای در زندگی او دارد.
فناوری پانسمان هوشمند TrAPs نمونه‌ای از تلاش برای بهره‌گیری از سازوکارهای طبیعی بدن در درمان آسیب‌هاست. اگر مراحل بعدی پژوهش، ایمنی و کارایی آن را تأیید کنند، این روش می‌تواند به یکی از گزینه‌های آینده برای کمک به ترمیم زخم‌های پیچیده تبدیل شود؛ هرچند تا استفاده گسترده در درمان بیماران، انجام مطالعات تکمیلی و دریافت مجوزهای لازم ضروری است.
برای دنبال کردن تازه‌ترین دستاوردهای علمی و فناوری‌های نوین پزشکی، به آماج مراجعه کنید.
