طوَّر العلماء علاجاً جديداً يَعتمد على تصنيع ركبة ثلاثية الأبعاد في المختبر، مما يبعث الأمل لدى المصابين بالتهاب المفاصل التنكسي (الفصال العظمي). فقد قام باحثون في جامعة كولومبيا بإنشاء هيكل داعم لمفصل الركبة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد واستخدام مواد قابلة للتحلل الحيوي، ثم أضافوا إليه خلايا عظمية وغضروفية. وعلى مدار عام تقريباً، نجحت هذه الخلايا في تجديد الأنسجة الطبيعية للغضاريف والعظام في المفصل، بينما تلاشى الهيكل الداعم تدريجياً، ليُنتج في النهاية مفصل ركبة كامل تمت تنميته مخبرياً.
نجح الفريق في جامعة كولومبيا، حتى الآن، في ابتكار مفاصل حيوية كنموذج أولي لخيار علاجي محتمل، علماً بأنه لم تُجرَ بعد أي اختبارات على بشر أحياء. ويخطط الباحثون خلال السنوات الثلاثة المقبلة للانتقال إلى مرحلة التجارب ما قبل السريرية والسريرية.
أوضح الباحثون أنه يمكن تنمية هذه المفاصل الحيوية للركبة باستخدام الخلايا الجذعية للمريض نفسه، والتي تُستخلص من دهون البطن، أو باستخدام خلايا من متبرع في حال كان المريض يفتقر إلى الغضاريف.
وينبغي العلم أنه جَرى بالفعل زرع هذه النماذج الأولية في جثث بشرية لاختبار مدى قدرتها على تحمل الوزن، ومدى ملاءمتها للمشي. ويعتزِم العلماء حالياً إجراء تجارب لزرع هذه المفاصل في حيوانات كبيرة، وذلك قبل الانتقال إلى مرحلة الاختبار على البشر.
تُصنع غرسات الركبة الصناعية عادة من مواد مثل التيتانيوم وسبائك الكوبلت والكروم، وتَعتمد عملية استبدال المفصل على استخدام مكوَنات جاهزة متوفرة بمقاسات محددة مسبقاً؛ ونظراً لأن التشريح البشري ليس موحَّداً، وكل فرد يتمتع ببنية مفصلية فريدة، لذا فإنه عند الحاجة إلى استبدال مفصل ليس من المنطقي أن نجبر جسم المريض على التكيف مع الغرسة، بل إن استخدام غرسات مُصممة خصيصاً لتناسب المريض يضمن تحقيق أفضل فرص النجاح.
لذلك، فإن تصميم ركبة ثلاثية الأبعاد واستخدامها في عمليات استبدال مفصل الركبة يمكن أن يُحدث تحولاً جذرياً في هذا المجال، إذ تتيح هذه التقنية تصنيع غرسات وأدوات جراحية مصممة بدقة لتلائم شكل المفصل لكل مريض على حدة، وتلبي التحديات التي يواجهها المصابون بالفصال العظمي.
تعد الروبوتات والطباعة ثلاثية الأبعاد ركيزتَين تقنيتَين قادرتَين على إحداث ثورة في جراحات استبدال المفاصل، لأنها تساهم في تعزيز الدقة أثناء الجراحة وتحسين النتائج المحققة بعدها، لا سيما في عمليات استبدال مفصل الركبة الكلي.
ومع ذلك، فإن نقص البيانات السريرية التي تدعم تفوق كفاءة هذه التقنيات يعيق تبنيها على نطاق واسع في الوقت الراهن. ورغم أن الأدوات والغرسات التقليدية ستظل على الأرجح هي المعيار المعتمَد في الرعاية الطبية لفترة قادمة، إلا أن هذه التقنيات تبشر بآفاق واعدة لمستقبل جراحة العظام.
وحتى الآن، يعد المصابون بالفصال العظمي هم المستفيدون الرئيسيون من هذه التكنولوجيا، لكن إمكانات استخدامها قد تمتد لتشمل حالات أخرى تتسم بفقدان كبير في العظام مثل التهاب المفاصل الروماتويدي، وتشوهات الركبة الخَلقية، والساركوما العظمية (سرطان العظام).
يقرِّب هذا الإنجاز الأطباء من مستقبل يمكنهم من معالَجة السبب الجذري للفصال العظمي، بدلاً من الاكتفاء بمعالَجة الأعراض فقط. والهدف منها على المدى الطويل هو مساعدة الناس على البقاء نشطين ومستقلين وقادرين على الحركة لفترة أطول.
