أحرز علماء بريطانيون تقدما كبيرا في السعي لاستبدال الركبتين والوركين مع بدائل نابعة من المختبر، والهدف من ذلك في نهاية المطاف هو أن العلماء سيتمكنون من استبدال الهياكل المعقدة، مثل تلك التي وجدت في الوركين والمفاصل في الركبة والتي تضررت من التهاب المفاصل، وفي حوادث السيارات أو في ساحات القتال.

وأثبتت الهياكل الكبيرة صعوبة زرعها حتى الآن، بالمقارنة مع نجاح عملية زراعة قصبة هوائية لإنسان نابعة من مختبر تبلغ حوالي ثلاث بوصات في عام 2011، والآن، وجد الباحثون في جامعات "بريستول" و"ليفربول" الأسلوب الذي يتغلب على تلك العقبة الكبيرة، مشكلة إنشاء هياكل كبيرة من الغضروف وهي تورد الأكسجين إلى الخلايا هندسيا.

ويمد مجرى الدم الجسم بالأكسجين، ولكن في المختبر تعتمد الخلايا على الحصول على الأكسجين على المحلول التي يتم زرعها داخلها، وفضلت الهياكل الكبيرة في الحصول على الأوكسجين التي تحتاجه، وتموت الخلايا الغضروفية، ولكن الباحثون أنشئو خلايا جذعية مع "خزان الأوكسجين" مدمج - بروتين يسمى الميوجلوبين - يتحول إلى الغضروف.

وأكد الدكتور آدم بيريمان من مدرسة "بريستول" للطب الخلوي والجزيئي:"أنها مثل تزويد كل خلية مع خزان للتنفس تحت الماء خاص بها، والتي يمكن استخدامها للتنفس عند عدم وجود ما يكفي من الأوكسجين في البيئة المحلية"، وساعد الكشف أيضا في محاولات نمو العظام وعضلة القلب.

وأوضح البروفيسور أنطوني هولاندر من جامعة "ليفربول أن "نمو الأعضاء الكبيرة لا يزال يشكل تحديا كبيرا ولكن مع هذه التكنولوجيا تغلبنا على واحدة من العقبات الرئيسية".

وأضاف هولاندر أن "إنشاء أكبر قطعة من الغضروف يعطينا وسيلة ممكنة لإصلاح بعض من أسوأ الأضرار التي لحقت بأنسجة مفاصل الإنسان، مثل التغييرات المنهكة في الورك أو التهاب مفاصل الركبة أو الإصابات الشديدة التي تسببها الصدمة الكبرى، على سبيل المثال في حوادث المرور على الطرق أو إصابات الحرب".