تحسّن مضخّات الأنسولين حياة
العديد من بين 415 مليون شخصًا مصابين بالسكريّ حول العالم
من خلال مراقبة سكّر الدم، وإيصال الأنسولين،
وتجنّب الحاجة الدائمة لوخز الإصبع وفحص الدمّ.
هذه الأجهزة الصغيرة تتضمّن مضخّة وإبرة، والتي بإمكانها تحسّس مستويات الغلوكوز،
وإرجاع المعلومات للمضخّة،
ومن ثمّ حساب كميّة الأنسولين التي يجب ضخّها عبر الإبرة.
لكن لديها شائبة: أنّها مؤقّتة.
في غضون أيّامٍ قليلة، يجب إزالة حسّاسات الغلوكوز واستبدالها.
وهذه المشكلة لا تتعلّق فقط بأجهزة قياس الغلوكوز ومضخّات الأنسولين،
بل بجميع الأجهزة التي تُزرع في الجسم على فتراتٍ زمنيةٍ مختلفة.
يجب استبدال الركب الصناعيّة البلاستيكيّة بعد حوالي 20 سنة.
إنّ أجهزةً أخرى، كتلك المستخدمة لأغراضٍ تجميليّة،
قد تلاقي نفس المصير خلال 10.
هذا ليس فقط مصدر إزعاج: بل يمكن أن يكون مكلّفًا وخطرًا.
يحدث هذا الإشكال بسبب الأجهزة المناعيّة لأجسامنا.
مصقولةٌ خلال العديد من مئات ملايين السنين من التطوّر البشريّ،
هذه الجبهات الدفاعيّة
أصبحت جيّدةً بشكل استثنائيّ بتحديد الأجسام الغريبة.
تمتلك أجهزتنا المناعيّة
مستودعًا مثيرًا للإعجاب من الأدوات لمواجهة، واعتراض طريق، وتدمير
أيّ شيءٍ يعتقدون أنّه لا يجب أن يتواجد هناك.
لكنّ عاقبة هذه المراقبة الدائمة
أنّ أجسامنا تعامل الأجهزة المزروعة المفيدة، كمضخّات الأنسولين،
بنفس التشكّك الذي تعامل به فيروسًا مؤذيًا أو بكتيريا.
بمجرّد زرع مضخّة الأنسولين في الجلد،
فإنّ وجودها يثير ما يعرف ﺒ "ردّ الفعل اتجاه جسمٍ غريب."
يبدأ هذا ببروتينات عائمة
تلصق نفسها على سطح الجهاز المزروع.
تتضمّن هذه البروتينات أجسامًا مضادة،
والتي تحاول إبطال مفعول هذا الجسم الجديد
وترسل إشارةً تستدعي فيها خلايا مناعيّة أخرى إلى الموقع
لتعزيز الهجوم.
إنّ الخلايا الالتهابيّة السريعة الردّ،
كالعدلات والبلاعم،
تستجيب لنداء الطوارئ.
تطلق العدلات حبيبات صغيرة مليئة بالأنزيمات
والتي تحاول تدمير سطح إبرة مضخّة الأنسولين.
تفرز البلاعم الأنزيمات أيضًا،
مع جذور أحادي أوكسيد النتروجين،
التي تُحدث تفاعلًا كيميائيًّا يؤدّي إلى تحلّل الجسم مع مرور الوقت.
إذا لم تكن البلاعم قادرة على إبادة الجسم الغريب بسرعة،
فإنّها تندمج معًا، مشكّلةً كتلةً من الخلايا تسمّى "خليّة عملاقة."
في نفس الوقت، فإنّ خلايا تدعى الخلايا الليفية
تنتقل إلى الموقع وتبدأ بتشكيل طبقاتٍ من النسيج الضام الكثيف.
يطوّق هؤلاء الإبرة التي تستخدمها المضخة لإيصال الأنسولين
واختبار مستويات الغلوكوز.
مع الوقت تتعزّز هذه السقالة،
مشكّلةً ندبة حول الجهاز المزروع.
تعمل الندبة كجدار شبه منيع
والذي يمكن أن يقوم بإعاقة التفاعلات الحيويّة
بين الجسم والجهاز المزروع.
على سبيل المثال، فإنّ التندّب حول جهاز تنظيم ضربات القلب يمكن أن يعيق
نقل الكهرباء الذي يعدّ أساسيًّا لعمل تلك الأجهزة.
من الممكن أن تطلق مفاصل الركبة الصناعيّة جزيئات أثناء تآكلها،
مسبّبةً التهاب الخلايا المناعيّة حول هذه الشظايا.
وبصورة مأساويّة، يمكن لهجوم الجهاز المناعيّ أن يكون مهدّدًا للحياة.
مع ذلك، يقوم الباحثون بإيجاد طرقٍ لخداع الجهاز المناعيّ
لكي يتقبّل الأجهزة الجديدة التي نقوم بإدخالها في أنسجة أجسامنا.
لقد اكتشقنا أنّ طلي الأجهزة المزروعة بمواد كيميائيّة وعقارات معيّنة
يمكن أن يخفّف من الاستجابة المناعيّة.
فبشكل أساسيّ يقوم هؤلاء بجعل الأجهزة المزروعة غير مرئية بالنسبة للجهاز المناعي.
كما أنّنا نقوم بصنع المزيد من الأجهزة المزروعة من موادٍ طبيعيّة
وبأشكالٍ تحاكي الأنسجة بشكلٍ مباشر،
لكي يقوم الجسم بشنّ هجوم أضعف
من الهجوم الذي قد يشنّه فيما لو صادف جهازًا صناعيًّا بالكامل.
بعض العلاجات الطبّيّة تتضمّن أجهزةً مزروعة
صُمّمت لتجديد الأنسجة المفقودة أو المتضرّرة.
في هذه الحالات، يمكننا أن نصّمم الأجهزة المزروعة لتحتوي على مكونات
تقوم بإرسال إشارات محدّدة،
وتضبط بحذر ردّات فعل أجسامنا المناعيّة.
في المستقبل، هذه الطريقة في العمل جنبًا إلى جنب مع الجهاز المناعيّ
قد تمكننا من تصميم أعضاءٍ اصطناعيّةٍ بالكامل،
وأطرافٍ صناعيّة متكاملةٍ تمامًا،
وعلاجات شفاء ذاتيٍّ للجروح.
يومًا ما قد تُحدث هذه العلاجات ثورةً في الطبّ
وتغيّر، للأبد، الأجسام التي نحيا بها.