توسعه چاپ زیستی کبد: راهنمای استفاده از ماتریکس خارج سلولی کبد به عنوان جوهر زیستی

هیدروژل‌های مشتق‌شده از ماتریکس خارج‌سلولی سلول‌زدایی‌شده ((dECM به دلیل آنکه می‌توانند ریزمحیط بومی بافت را تقلید کرده و فاکتورهای رشد کلیدی و سایتوکاین‌ها را حفظ کنند، به‌طور گسترده در چاپ زیستی سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مهندسی بافت کبد، این هیدروژل‌ها همراه با انواع سلول‌های مشتق‌شده از کبد، می‌توانند مدل‌های مناسبی برای مطالعات آزمایشگاهی از جمله ارزیابی اثربخشی دارو و بررسی متابولیسم کبد فراهم کنند. همچنین، این هیدروژل‌ها می‌توانند به‌عنوان سامانه‌هایی سازگار با الزامات تولید برای مصارف بالینی (GMP) برای تکثیر سلول‌های کبدی و ارگانوئیدها، جایگزین محصولات استخراج شده از رده‌های سلولی سرطانی و تومورزا گردند. با وجود این مزایا، خواص مکانیکی ضعیف و قابلیت چاپ‌پذیری پایین، استفاده مستقیم از هیدروژل‌های dECM به‌عنوان جوهر زیستی را محدود می‌کند. با هدف بررسی ویژگی‌های اساسی هیدروژل‌های dECM  برای کاربردهای زیست‌پزشکی، دکتر مسعود وثوق از پژوهشگاه رویان به همراه پژوهشگرانی از دانشگاه‌های مسکو، طی یک مقاله مروری به شرح و توضیح زیست‌سازگاری، استحکام مکانیکی و زیست‌فعالیت این ساختارها پرداختند. در این مقاله مروری که در نشریه بین المللی International Journal of Bioprinting منتشر شده است، شرح داده می‌شود که برای غلبه بر چالش‌های پیش رو جهت استفاده بهینه از هیدروژل‌های dECM، اصلاحات متعددی بر این هیدروژل‌ها و فرآیندهای چاپ آنان صورت گرفته است؛ با این حال، در مسیر افزایش مقیاس و تولید آزمایشگاهی این هیدروژل‌ها، موانعی بدین شرح وجود دارد: استانداردهای ضروری برای تولید هیدروژل‌های dECM هنوز به‌طور کامل تدوین نشده‌اند، روش‌های متنوع استخراج dECM  باعث کاهش تکرارپذیری این فرآیند می‌شود و نهایتاً از آنجایی که این هیدروژل‌ها به طور سنتی از بافت حیوانی تولید می‌شوند، تنوع حیوان به حیوان، شرایط مختلف برداشت و کاهش بار زیستی باید به طور کامل در نظر گرفته شود. این مقاله مروری همچنین، روش‌های تولید و اصلاح آن‌ها برای چاپ زیستی سه‌بعدی را بررسی کرده، مطالعات موردی در خصوص ساختارهای کبدی مبتنی بر dECM را شرح داده و در نهایت چالش‌های مرتبط با مقیاس‌پذیری و موانع نظارتی برای انتقال به کاربردهای بالینی را مورد بحث قرار می‌دهد.