کلمات کلیدی : تست آزمایشگاهی بر روی حیوانات, بایو پرینت, پوست انسان, بررسی واکنش های آلرژیک, پیمان نامه هلسینکی, پرینت ۳D, بایو پرینتر سه بعدی, جوهرهای بیولوژیک .
بسیاری از محصولات دارویی، آرایشی یا شیمیایی قبل از تولید نهایی روی چشم، بینی، دهان و دستگاه گوارشی حیوانات جهت بررسی واکنش های آلرژیک یا کارآیی سنجی مورد آزمایش قرار می گیرند .
تاریخچه استفاده از تست آزمایشگاهی بر روی حیوانات به قرن های دوم تا سوم قبل از میلاد مسیح بر می گردد که در دست نوشته های یونان قدیم قابل رویت است. می دانیم که ، پیمان نامه هلسینکی که به دنبال افشای جنایات هولناک آلمانهای نازی در آزمایش بر روی انسان، در سال ۱۹۶۴ میلادی به تصویب رسید، هرگونه آزمایش بر روی گونه بشر را بدون انجام آزمایشات اولیه بر روی حیوانات، در بعد بین المللی قدغن اعلام کرده است. کما اینکه ممنوعیت تست محصولات کازمتیک بر روی حیوانات نیز در حال فراگیر شدن در سطح جهان است.
روشهای تست آزمایشگاهی بر روی حیوانات به صورت تجربی در قرن ۱۷ توسط گالیله و بیکن کشف شدند. قرن ۱۷ شروع پیشرفتهای علمی در زمینه طب و فیزیک و شیمی بود. بیکن اصرار زیادی روی استفاده از حیوان زنده در تحقیقات داشت. در آن زمان در انگلیس و فرانسه این کار بسیار مرسوم شد.
آنها اعتقاد داشتند که حیوان درد را درک نمی کند؛”دکارت، فیلسوف فرانسوی، حیوانات را به ماشینی تشبیه کرد که فریاد آنها چیزی بیش از صدای تیک تیک ساعت معنا نداشت” ، جنبش های ضد کالبد شکافی موجود زنده در انگلستان بطور رسمی در قرن ١٩ شکل گرفت و مجلس انگلیس را به فکر ایجاد قوانینی برای کنترل آزمایش روی حیوان انداخت که البته ۵۰ سال بعد این قانون تصویب شد.
به هر حال گسترش نگرانی های مردمی و همچنین ملاحظات اخلاقی پیرامون تست آزمایشگاهی بر روی حیوانات یا همان آزمایش روی جانوران و نواقص متعدد در روند فعلی تحقیقات، پژوهشگران را به سوی استفاده ازجایگزین های آزمایش روی جانوران سوق داده است.
بایوپرینت سه بعدی پوست
بر اساس تحقیقات صورت گرفته و منتشر شده تیمی از محققین برای اولین بار از تکنولوژی جدید پرینت ۳D استفاده نموده اند که می تواند پوست طبیعی برای انسان بسازند. محققین دانشگاه UC3M مادرید اعلام نمودند که از این پوست پرینت شده میتوان برای جایگزینی بافتهای آسیب دیده پوست بیماران یا استفاده در تستهای کیفیی محصولات شیمیایی، کازمتیک یا دارویی با زمان بری و هزینه های مشابه یا قابل رقابت با روشهای قبل بهره جست.
بایو پرینتر سه بعدی (Bio printers)، روند ایجاد الگوهای سلول در یک فضای محدود با استفاده از فن آوری های پرینت سه بعدی است، که عملکرد و زنده ماندن سلول در داخل ساختار چاپ شده محفوظ می ماند.
به طور کلی، بایوپرینتر سه بعدی از روش اضافه کردن لایه به لایه برای قرار دادن مواد مشخص همانند Bio inks (موادی که مقلد یک محیط ماتریس خارج سلولی برای حمایت از چسبندگی هستند) استفاده می کند تا ساختاری مانند بافت ایجاد کند.
پوست جدید انسانی تولید شده سه بعدی توسط محققین دانشگاه UC3M یکی از اولین ارگانهای زنده انسانی است که توسط سیستم بایو پرینتینگ به مارکت ارائه می گردد.
در این سیستم ساختمان طبیعی پوست با خارجی ترین لایه آن یعنی اپیدرمیس با استراتئوم کورنئوم که به عنوان محافظ در برابر عوامل مخرب محیطی عمل می نماید همراه با عمیق ترین لایه ضخیم پوست یعنی درمیس تکثیر می گردد.
لایه درمیس شامل فیبروبلاستهایی است که کلاژن ، پروتئین مسئول الاستیسیته و استحکام مکانیکی پوست ، را می سازد.
Bio inks یا همان جوهرهای بیولوژیک نقشی کلیدی را در این سیستم ایفا می کند. در زمان ایجاد پوست به روش بایوپرینتینگ ۳D بجای کارتریج و جوهرهای رنگی ، تزریق کننده های ترکیبات بیولوژیک مورد استفاده قرار می گیرد.
دانش چگونگی ترکیب این ترکیبات بیولوژیک به نحوی که بتوان با آنها کار نمود و در عین حال سلول های دچار آسیب نگردند و همچنین چگونگی چیدمان و دپوزیت صحیح این محصولات اهمیتی دو چندان دارد.
عمل دپوزیت نمودن این بایو اینک ها یا همان جوهر های بیولوژیک نیز توسط یک نرم افزار بسیار دقیق و بر اساس مدلی خاص و پیشرفته که برای اینکار طراحی شده است صورت می گیرد تا در این بایوپرینت بتوان به آنچه مورد نظر است دست یافت.
روند تولید این بافت ها می تواند به دو طریق صورت پذیرد ؛ یکی از این طریق ساخت پوست” آلوژنیک ” از یک ذخیره سلولی است که می تواند مورد استفاده صنعتی نیز قرار گیرد ،در سلول درمانی آلوژنیک، دهنده، فردی متفاوت از دریافت کننده سلول ها است و عملا این سلول ها یا بافتهای تولیدی از نظر ژنتیکی مورد شناسایی قرار نگرفته و مشکلی ایجاد نمی نمایند.
و روش دیگر ایجاد پوست اوتولوگ است که با روش ساخت نمونه به نمونه از سلول های پوست خود بیمار برای مصارف درمانی همانند درمان سوختگی های شدید ایجاد می گردد. فواید متعددی در این روش جدید وجود دارد ، این روش بایوپرینتینگ اجازه می دهد پوست با الگویی استاندارد و اتومات و بسیار ارزان تر از روشهای ساخت دستی ساخته شود.
روش فوق توسط بسیاری از مراجعه قانونی و معتبر اروپایی مورد تایید قرار گرقته و پیشنهاد شده است که قابلیت بکارگیری در پیوند پوست های سوخته یا مبتلا به مشکلات دیگر را دارد و همچنین این بافتها می تواند برای تستهای کیفی محصولات دارویی ، کازمتیک یا محصولات مصرفی شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد و جایگزین انجام روش های مرسوم و متعدد تست آزمایشگاهی بر روی حیوانات گردد.
البته لازم است یادآور شد که تولید اندام ها و بافت های زنده با استفاده از پرینترهای سه بعدی اتفاق تازه ای نیست. دانشمندان سال هاست که روی چنین مقوله ای کار می کنند و از آزمایش واکنش یک اندام به داروها و مواد تازه ساخته شده تا بازگرداندن شکل اندامی که فرد در اثر سانحه از دست داده همگی از جمله موارد کاربرد این اندام ها و بافتها بوده اند.
چندی پیش بافت های کلیه با استفاده از این پرینترها تولید شده است تا از آنها در تست داروهای جدید بهره بگیرند. محققان استرالیایی نیز نوعی بافت مغزی را با استفاده از این بایوپرینترها ساخته اند، اما تا به امروز اغلب این بافت ها بیش از اندازه ناپایدار بوده اند یا اینکه به خاطر سادگی یا کوچکی بیش از اندازه شان، امکان کاشت آنها درون بدن انسان وجود نداشته است.
لازم به ذکر است اولین اختراع تکنولوژی بایوپرینتینگ در سال ۲۰۰۳ در آمریکا ثبت شد و امتیاز آن نیز در سال ۲۰۰۶ اعطا شده است . با ابداع روش جدید تولید پوست از طریق بایوپرینت۳D امکان تازه ایی در جهت رفع مشکل مورد نظر و ایجاد یک سیستم آزمایشگاهی مناسب ، اخلاقی، قابل رقابت و بسیار دقیق برای انجام تست هایی اخلاق مدار ، کارا و قانونی مهیا شده است. /. ₰
دکتر محمد بقایی
دکترداروساز و پژوهشگر صنعت کازمتیک
مشاور اداره کل فرآورده های آرایشی و بهداشتی سازمان غذا و دارو
