این کارخانه پوست تولید می کند؛ نگاهی به آزمایشات پیشرفته صنعت لوازم آرایش

دوشنبه ها، در کمپانی MatTek، که یک شرکت بیوتکنولوژی است، روز ارسال و تحویل کالا محسوب می شود. یک کامیون به مقصد لابراتوار MatTek که ساختمان آن در خارج از شهر بوستون، با دیوارهای آجری قرمز رنگ از دور مشخص است، حرکت می کند تا جعبه هایی را که همگی در دمای کمتر از 4 درجه سانتیگراد نگهداری می شوند، یکی پس از دیگری بارگیری کند.

لابد می پرسید محتویات این کارتن ها چیست؟ این کارتن ها محتوی هزاران قطعه «پوست انسان» در ابعاد سکه است که در ظروف پلاستیکی قرار دارند و میزان آنها روی هم رفته به اندازه پوست دو انسان بالغ می رسد.

البته این پوستها از انسان تولید نشده اند بلکه لابراتوار MatTek این پوست ها را در آزمایشگاه خود تولید کرده و به کمپانی هایی که به این محصول نیاز دارند می فروشد. کمپانی های مشتری این پوستها، اغلب تولید کننده محصولات شوینده، لوازم آرایشی، پاک کننده های سرویس بهداشتی، کرم های ضد پیری و لوسیون های مخصوص برنزه کردن پوست هستند.

بدون پوست های کشت شده در لابراتوار، این کمپانی ها ناچارند محصولات خود را روی حیواناتی مانند خرگوش آزمایش کنند.

بدون پوست های کشت شده در لابراتوار، این کمپانی ها ناچارند محصولات خود را روی حیواناتی مانند خرگوش آزمایش کنند. برای تست آلرژیک روی این حیوانات، موهای بدن آنها تراشیده می شود تا این مواد شیمیایی مستقیما روی پوست آزمایش شوند که البته این کار برای کارخانجات تولید محصولات آرایشی در حال حاضر در اروپا غیرقانونی است در حالیکه در سایر کشورهای جهان نیز مقابله با این اقدام غیر اخلاقی در حال افزایش است.

از آنجا که آزمایش محصولات آرایشی بهداشتی روی پوست حیوانات رفته رفته درحال محدود شدن است، لذا لابراتوار MatTek همراه با اصلی ترین رقیب خود یعنی شرکت Episkin که از شرکتهای زیر مجموعه لورئال (L'Oréal)، از تولیدکنندگان مشهور لوازم آرایشی بهداشتی است، به استفاده از پوستهای مصنوعی انسان که در لابراتوار کشت می شوند، روی آورده اند.

آزمایش محصولات آرایشی-بهداشتی روی پوست های کشت شده در لابراتوار، نه تنها اقدامی اخلاقی محسوب می شود، بلکه یک کار سودمند و کاربردی است. «کرول ترژر» (Carol Treasure)، مدیرعامل کمپانی XCellR8 است که این کمپانی مسئولیت آزمایش محصولات آرایشی-بهداشتی برندهایی چون شرکت آرایشی لاش (Lush) را برعهده دارد و در آزمایش برخی محصولات از پوست های تولیدی لابراتوار MatTek استفاده می کند.

او در این باره می گوید: پوست های کشت شده در آزمایشگاه، نسبت به پوست حیوانات آزمایشگاهی، شباهت و نزدیکی بیشتری به پوست انسان دارند. اما حقیقتی که باید در این باره گفت این است که پوست های تولیدی کمپانی MatTek را نمی توان به عنوان پوست انسان و حتی پوست واقعی درنظر گرفت چرا که با چشم غیرمسلح، این پوستها با ضخامت کمتر از نیم میلیمتر، بیشتر شبیه یک دایره ژلاتینی شفاف هستند.

لابراتوار MatTek، همچنین محصولات مشابهی را نظیر بافت های چشم، ریه، روده، و دهان تولید کرده است. این اقدام کمپانی MatTek، میزان استفاده از اندام های بدن را در سطح استفاده از سلولهای مهم و ضروری کاهش داده و بدین ترتیب ضایعات حاصل از عمل های جراحی، تکه برداری و تامی تاک (جراحی زیبایی شکمی) به محصولات مطمئن و استاندارد یعنی دیسک های نیمه شفاف پوست های سنتزی تبدیل می شوند.

«میچ کلاوسنر» (Mitch Klausner)، رییس لابراتوار MatTek می‌گوید: شما قادر نیستید تفاوت این پوست ها را در نگاه عادی تشخیص دهید.

این شباهت، بزرگترین چالش و در عین حال مهم ترین مزیت کمپانی MatTek محسوب می شود. جنس پوست انسانها به شدت متنوع است. مثلا اگر پوست دو انسان همسن، همجنس و هم نژاد را انتخاب کنید، می بینید که ممکن است یکی از آنها پوستی چرب تر حساس تر و حتی خشک تری نسبت به دیگری داشته باشد. بافت های پوستی لابراتوار MatTek باید طوری تولید شوند که بتوانند سالهای سال در برابر مواد شیمیایی مشابه، واکنش یکسانی نشان دهند حتی اگر منشا سلولهای اصلی آنها از افراد مختلف و قسمتهای متفاوت بدن انسان باشد.

تامی تاک

برای شروع، لابراتوار MatTek نیاز به چرخه تامین کوچک اما پایداری از پوست واقعی انسان دارد که از آن به عنوان کشت پایه در تولید حجم وسیع پوست آزمایشگاهی استفاده می شود. بسیاری از سلولهای بدن انسان، تا پیش از مردن می توانند بارها و بارها تکثیر شوند و این یکی از دلایل پیری و مرگ انسان است.

کمپانی MatTek، با بیمارستانهای محلی جهت دریافت زباله های حاصل از عمل جراحی به توافق رسیده است. البته دریافت این ضایعات، منوط به اخذ اجازه رسمی از بیماران و اولیای آنها است که با اهدای بخشی از پوست و ضایعات خود جهت انجام مطالعات پزشکی و تحقیقاتی موافقت کرده اند. لابراتوار MatTek‌در کنار توسعه بخش تولید سایر بافت های مصنوعی، همکاری های خود را با مرکز ملی تبادل تحقیقات بیماری ها (NDRI) آغاز کرده است. این سازمان توسط انجمن ملی سلامت آمریکا، جهت کشت بافت از بیماران اهداکننده با اهداف تحقیقاتی راه اندازی شده است.

کلاوسنر، با استناد به این نکته که باید هویت اهدا کنندگان محفوظ بماند، از بیان جزییات درباره اهداکنندگان و چگونگی اخذ اعضای اهدایی از آنها خودداری می کند و علاقه ای نیز برای کسب اطلاعات بیشتر درباره آنها ندارد.

وی در این باره تنها به ذکر این نکته بسنده کرد که «کمپانی ما اطلاعات بسیار محدودی از افراد اهداکننده عضو دارد»؛ همچنین، شاید خود بیماران اهداکننده بافت یا عضو شرایط سختی برای ردیابی بافت اهدایی خود داشته باشند. وقتی از کلاوسنر پرسیده شد که آیا تاکنون فرد اهداکننده بافت یا عضو خواسته است تا بداند بر سر پوست اضافی او در حین عمل جراحی چه آمده، او به کلی این مساله را تکذیب کرد.

بیماران اهداکننده حتی ممکن است از سرنوشت رضایتنامه هایی که پر کرده اند هم خبر نداشته باشند

بیماران اهداکننده حتی ممکن است از سرنوشت رضایتنامه هایی که پر کرده اند هم خبر نداشته باشند و ندانند که در کجا می توانند به آنها دسترسی داشته باشند در حالیکه این امر در تمام بیمارستان ها یک عرف محسوب می شود. همچنین، دقیقا به آنها اعلام نمی شود که از پوست شان چه استفاده ای خواهد شد. «میشل لویس» (Michelle Lewis)، متخصص اخلاق پزشکی در انستیتو «جانز هاپکینز برمن» در این باره می گوید: در ایالات متحده، موارد بسیاری درباره نحوه مطالعات و تحقیقات پزشکی بدون اطلاع و آگاهی مردم وجود دارد.

این فرآیند بسیار مبهم و غیرشفاف است ولی افرادی که خصوصا در بیمارستان های حوالی بوستون اقدام به تامی تاک یا انواع دیگر جراحی زیبایی کرده باشند، معمول پوست اضافی حاصل از این جراحی ها را به لابراتوار MatTek اهدا می کنند.

لابد می خواهید بدانید چه بر سر این بافت ها می آید؛ پاسخ ساده است. این بافت ها پس از ورود به لابراتوار MatTek کشت شده و از هرکدام از بافت های اهدایی، به میزان مساحت دو زمین فوتبال پوست تولید شده و به لابراتوارهای سراسر جهان ارسال می شود. آنها از این پوستهای کشت شده جهت آزمایش محصولات شیمیایی، کرم های پوستی و دارویی استفاده میکنند.

چگونگی کشت و رشد پوست در آزمایشگاه

لابراتوار MatTek برخی اطلاعات هویتی را همچنان حفظ می کند. این موارد شامل جنسیت فرد اهدا کننده بافت، سن و نژاد او می شود که همگی شان هم بستگی به آزمایش مورد نظر دارد. اشاره کنیم که گاهی اوقات دسترسی به برخی از این منابع سخت تر از دیگری است.

این لابراتوار سپس اقدام به کشت پوستهای محتوی سلولهای رنگدانه ای، جهت آزمایش محصولات آرایشی نظیر لوسیون های برنزه کننده یا روشن کننده پوست می کند. در این بین، بازار آسیا، خصوصا برای کرم های روشن کننده بسیار مستعد است. کلاوسنر با اشاره به این موضوع می گوید: دریافت نمونه های پوستی از نژاد آسیایی دشوارتر است.

تکنیسین های لابراتوار MatTek، برای آنکه محصولات آنها در این بازار بزرگ چرخه تامین دایمی خود را حفظ کند، ابتدا با استفاده از آنزیم های خاص، قطعات بزرگتر پوست را تا حد یک سلول کوچک می کنند. اپیدرم در واقع از انواع زیادی سلول تشکیل شده اما مهمترین این سلولها، «کراتینوسیت» یا سلولهای کراتین ساز پوست است.

بنابراین، متخصصان آزمایشگاه MatTek، ابتدا سلول کراتینوسیت را از اپیدرم پوست استخراج کرده آنها را به صورت یک لایه در ظروف مخصوص کشت، تکثیر می کنند. سپس، هریک از سلولهای کراتینوسیت به صورت جداگانه در ظروف پلاستیکی مخصوصی قرار داده می شوند تا در محیط متخلخل رشد کنند.

این پروسه می تواند در همین جا خاتمه یابد اما هدف لابراتوار MatTek تنها حجم زیادی از سلولهای پوستی نامتمایز نیست بلکه آنها قصد دارند بافت پوستی متشکل از چندین لایه سلول تولید کنند که مانند پوست طبیعی انسان، با قرارگیری روی سطح به آرامی خشک شده و صاف می شود.

بنابراین، تکنیسین های فنی این لابراتوار، یک دستورالعمل تهیه پیچیده متشکل از سنجش های مختلف را دنبال می کنند که میزان آن باید در حد یک هزارم میلی لیتر باشد. تهیه این ترکیب چند روز طول می کشد. کشت سلول های انسان در شرایط آزمایشگاهی فرآیند دشواری است؛ افزودن این ترکیب به سلول های مرده جواب می دهد و آنها شروع به تکثیر خود می کنند.

در ادامه ضخامت لایه تشکیل شده به اندازه ضخامت 12 سلول پوست می رسد. در حالیکه این سلولها روی سطح محلول محتوی خون قرار داشته و از پایین تغذیه می کنند (درست مانند لایه اپیدرم پوست انسان)، از بالا نیز روی آنها هوا دمیده می شود. با گذشته 10 روز، پوست های کشت شده سکه ای آماده تحویل به مشتریان هستند.

دیگر خرگوشی کشته نمی شود

تا پیش از آنکه پوست های کشت شده در آزمایشگاه ها ظهور پیدا کنند، تنها راه آزمایش مواد شیمیایی، به استفاده از خرگوش های آزمایشگاهی محدود می شد.

محققان می بایست خزهای بدن خرگوش ها را می تراشیدند تا مواد و ترکیبات شیمیایی را روی پوست آنها قرار می دادند؛ سپس، چند ساعت یا چند روز بعد موضع مورد نظر را نسبت به آسیب های پوستی یا واکنش های آلرژیک مورد آزمایش قرار می دادند.

«مایکل بچلر» (Michael Bachelor)، مدیر تولید لابراتوار MatTek در این باره می گوید: هرچه مواد شیمیایی ملتهب کننده تر باشند، اثرات مخرب و وحشتناک تری روی پوست حیوان به جا می گذارند.

بنابراین، با شبیه سازی پوست انسان در شرایط آزمایشگاهی، نظیر اپیدرم MatTek، این فرآیند بسیار تسهیل شده است. به عنوان مثال، برای تست محرک بودن یک محصول شیمیایی، اندکی از این ماده را همراه با رنگدانه ای به نام MTT روی پوست های دایره ای قرار میدهند. وقتی سلول زنده باشد، ماده MTT به رنگ بنفش در می آید. چند ساعت یا چند روز بعد، دستگاه مخصوصی می تواند میزان دقیق رنگدانه MTT در ظرف و تعداد سلولهای زنده را اندازه گیری کند.

هرچه تعدا سلولهای مرده بیشتر باشد، میزان التهاب آور بودن ماده شیمیایی بیشتر است. هرچند این شیوه، شبیه سازی بی نقصی برای سنجش میزان دقیق آسیبی که مثلا با پاشیدن شوینده سرویس بهداشتی روی پوست رخ می دهد نیست اما آزمایش MTT مصداق خوبی است که نشان می دهد مواد سمی شیمیایی چگونه و به راحتی سلول های پوست را نابود می کنند.

مشتریان MatTek، همچنین از محصولات این لابراتوار برای تولید کرم های ضد چین و چروک و پیری استفاده می کنند. در این قطعات کوچک پوستی اثری از چین و چروک دیده نمی شود بلکه در عوض، محققان می توانند مشاهده کنند که کرم های ضد چین و چروک چگونه قادرند ژن های موجود در کلاژن یا الاستین را روشن یا خاموش کنند که این امر جوانی را به پوست باز می گرداند.

کمپانی های تولید کننده کرم های ضد چین و چروک، از محصول «پوست ضخیم» لابراتوار MatTek استفاده می کنند که هم دارای لایه اپیدرم و هم دارای لایه دیگر پوست، یعنی Dermis هستند.

علت اصلی در انتخاب این محصول این است که هر دو لایه پوست بر یکدیگر اثر می گذارند. این فرآیند پیچیده و در عین حال کمتر درک شده، وقتی اهمیت بیشتری پیدا می کند که روی بدن شما باشد و این اتفاقات ما را با محدودیت های این پوستهای آزمایشگاهی آشنا می کند.

حتی در صورت استفاده از پوست های آزمایشگاهی با ضخامت واقعی هم این محصول جای پوست واقعی را نمی گیرد زیرا این پوستها عاری از فولیکول های مو، اعصاب یا غدد چربی هستند.

پروتئینی که سلولها روی آن کشت می شوند ساده شده است ضمن اینکه پوست های تولیدی لابراتوار MatTek برای آزمایشات مجزا تهیه شده اند که پس از انجام آزمایشات مختلف، یک ماشین مخصوص می تواند برخی سلولها را مورد بازبینی قرار دهد و یک عدد مشخص ارائه کند.

مثلا بگوید فلان محصول تا این اندازه التهاب زاست و فلان محصول در زمینه از بین بردن رنگدانه های پوست، محصول خوبی است. بنابراین، پوست های آزمایشگاهی برای چنین آزمایشاتی بسیار مناسب هستند اما نمی توان توقع داشت که بتوان آنها را روی پوست انسان قرار داد و شاهد رشد آنها مانند پوست طبیعی بود. اما قطعا روزی شاهد این اتفاق، درست مانند رشد سلولهای پوست در داخل ظرفهای آزمایشگاهی خواهیم بود.