الأعضاء عند الطلب: أفضل أسهم الطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة الحيوية (أكتوبر 2026)

الأعضاء المنقذة للحياة

يركز جانب كبير من أبحاث التكنولوجيا الحيوية على مشكلات محددة، مثل مكافحة مسببات الأمراض، أو تصحيح جين معيب، أو تدمير الخلايا السرطانية. لكن العلاج على مستوى الخلايا لا يكفي في بعض الأمراض لاستعادة وظيفة العضو.

قد يستلزم الفشل الكلوي الشديد وغير القابل للعكس زراعة كلية. كما قد يؤدي التلف الواسع في القلب إلى فشل قلبي في مرحلته النهائية، تكون زراعة القلب أحد خيارات علاجه.

لذلك يُعد التبرع بالأعضاء مهمًا؛ فهو ينقذ الأرواح ويتيح لكثير من المرضى البقاء على قيد الحياة مدة طويلة. ويحتاج المتلقون عادةً إلى أدوية مثبطة للمناعة لتقليل خطر رفض العضو المزروع.

لكن الأعضاء المتبرع بها قليلة، والعثور على عضو متوافق مع المريض أصعب. أُجريت في الولايات المتحدة 42,887 عملية زراعة أعضاء خلال عام 2022. وكان عدد المدرجين على قائمة الانتظار الذي استشهد به المقال عند إعداده في عام 2023 يبلغ 104,234 شخصًا.

قد يؤدي الانتظار إلى تدهور كبير في صحة المريض. ويتوفى بعض المرضى قبل توفر عضو مناسب.

تصنيع الأعضاء عند الطلب

يفسر هذا النقص المستمر سعي الباحثين منذ زمن طويل إلى إنماء الأعضاء في المختبر. وقد يساعد استخدام خلايا المريض نفسه أيضًا على تقليل خطر الرفض المناعي.

لكن تحقيق هذا الهدف يواجه تحديات كبيرة:

• تتشكل الأعضاء أثناء التطور الجنيني بوصفها جزءًا من الجسم كله، بتوجيه من الإشارات المتبادلة بين الأنسجة النامية.
• ومن الصعب جدًا محاكاة هذه العمليات خارج الجسم وإنتاج أعضاء بحجم أعضاء الإنسان البالغ.
• لا تعود الخلايا الناضجة تلقائيًا إلى حالة شبيهة بالخلايا الجذعية لتتمايز مجددًا وتشكل أعضاء كاملة.

حققت أبحاث الخلايا الجذعية تقدمًا كبيرًا وأسفرت بالفعل عن تطبيقات طبية. وللمزيد، يمكن قراءة مقالنا «خمس شركات للخلايا الجذعية يمكن للمستثمرين دراستها (أبريل 2023)».

يتمثل أحد التحديات الأساسية في جعل الخلايا الجذعية تشكل أعضاء مكتملة النمو وقادرة على أداء وظائفها. فالأعضاء تتكون من أنسجة معقدة ومترابطة؛ ويضم القلب، مثلًا، أوعية دموية وعضلات وأنسجة ضامة وخلايا عصبية.

إن إنماء إنسان كامل لمجرد الحصول على أعضائه سيكون انتهاكًا أخلاقيًا بالغًا وفكرة كابوسية، حتى وإن كان يمكن أن يلهم أفلام الخيال العلمي مثل The Island.

ومن المسارات البحثية التي تحاول تجاوز هذه التحديات الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد.

الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد

الطباعة ثلاثية الأبعاد، أو التصنيع بالإضافة، تقنية معروفة اليوم. وتستخدم مواد متنوعة من البوليمرات إلى المعادن. ومن تطبيقاتها الجديدة طباعة الأنسجة البيولوجية.

في الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد، تُوضع الخلايا والمواد الحيوية طبقة فوق أخرى ضمن ترتيبات ثلاثية الأبعاد معقدة. والهدف محاكاة بنى الأنسجة، لكن توفير التروية الدموية وتحقيق الوظيفة الكاملة للأعضاء المعقدة لا يزالان تحديين كبيرين.

قدم باحثو ويك فورست عام 2016 تجربة مهمة. فقد زرعوا تحت جلد فئران بنية مطبوعة على شكل أذن بشرية. وبعد شهرين احتفظت بشكلها وتكون فيها غضروف وأوعية دموية. كانت هذه تجربة في هندسة الأنسجة، وليست زراعة أذن بشرية قادرة على السمع.

(تقدم صفحة جامعة ويك فورست هذه معلومات إضافية عن الطباعة الحيوية.)

رغم أن المجال كان في مرحلة مبكرة، أشارت التوقعات التي عرضها موقع 3dprint.com إلى إمكانية بلوغ سوق الطباعة الحيوية 1.2 مليار دولار في عام 2028.

أما سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد بالكامل، فقد تضمن عرض Desktop Metal أدناه توقعًا ببلوغه 100 مليار دولار في عام 2030.

المصدر: Desktop Metal

تتوفر أخبار أخرى عن الطباعة الحيوية في القسم المخصص لها على https://3dprint.com/tag/3d-bioprinting/ وفي سلسلة المقالات التمهيدية على https://3dprint.com/google-search/?q=Bioprinting+101 .

خريطة قطاع الطباعة الحيوية

أسهم شركات الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد

لا يزال القطاع في مرحلة مبكرة وينطوي على مخاطر استثمارية مرتفعة جدًا. وتشير كلمة «أفضل» إلى تقييم شخصي للتقنية وفرص الشركة في تحقيق الربحية قبل نفاد التمويل.

تتوفر هنا أيضًا قائمة تضم 119 شركة للطباعة الحيوية جرى رصدها عام 2019، وكانت معظمها غير مدرجة في البورصة.

1. 3D Systems Corporation

DDD مخطط السعر

تُعد 3D Systems موردًا مهمًا لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. وفي عرضها الصادر في أغسطس 2022، ذكرت أكثر من 1,000 براءة اختراع ممنوحة، وأكثر من 130 مادة إنتاج، وما يزيد على مليون قطعة تُطبع يوميًا باستخدام تقنيتها.

وسعت الشركة نشاطها إلى الطباعة الحيوية عام 2017 من خلال تعاون بحثي مع United Therapeutics (UTHR ) (UTHR). وفي عام 2021، استحوذت أيضًا على Allevi، التي تقدم طابعات حيوية وأحبارًا حيوية وبرمجيات للمختبرات. وكانت قد أعلنت كذلك عن تعاون مع CollPlant Biotechnologies (CLGN) في عام 2020 (CLGN ).

المصدر: 3D Systems

في وقت إعداد المقال، كانت الشركة تقدم ثلاثة طرازات من طابعات Allevi الحيوية.

المصدر: 3D Systems

وفقًا لعرض أغسطس 2022، توزعت إيرادات عام 2021 بالتساوي تقريبًا بين الصناعة والصحة، بعد تعديل الأرقام لاستبعاد الأنشطة المباعة.

وعلى أساس الحساب نفسه، كانت 64% من الإيرادات متكررة، أساسًا من المواد والخدمات والبرمجيات. كذلك، ذهبت 47% من الطابعات المباعة عام 2021 إلى عملاء جدد، مما يشير إلى اتساع قاعدة العملاء.

وضعت الشركة لعام 2027 هدفًا بإيرادات قدرها مليار دولار وهامش أرباح معدل قبل الفوائد والضرائب والإهلاك والاستهلاك بنسبة 20%. ولم يتضمن نموذج الأعمال لهذه الأهداف مساهمات مبادرات الطب التجديدي.

قد تجعل قاعدة 3D Systems الراسخة في الصناعة والصحة الشركة أقل اعتمادًا نسبيًا على نجاح الطباعة الحيوية للأعضاء ضمن هذا المجال مرتفع المخاطر.

2. Desktop Metal, Inc.

في المواد التاريخية للشركة المشار إليها أدناه، ذكرت Desktop Metal أكثر من 650 براءة اختراع، وما يزيد على 250 مادة، ونحو 6,000 عميل.

ومن مجالات تركيزها الرئيسية الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن، التي لها تطبيقات صناعية متعددة.

عرض Desktop Metal للمستثمرين عن الربع الرابع من عام 2022

تنشط الشركة أيضًا في الصحة. وقد عزز استحواذها على EnvisionTEC الألمانية عام 2021 تطبيقاتها، ومنها تطبيقات طب الأسنان.

المصدر: Desktop Metal

تتضمن منتجات Desktop Health الطابعة الحيوية 3D-Bioplotter. وتُستخدم في البحث وتصنيع البنى البيولوجية، بما يشمل طباعة الهلاميات المائية والهياكل الداعمة لنمو الخلايا. وتمثل التطبيقات المعتمدة على هذه المواد الحيوية سوقًا محتملة لتقنية Desktop Health.

المصدر: Desktop Metal

رغم تقنيتها، كانت الشركة تواجه صعوبة في تحقيق الربحية. وفي فبراير 2023 أعلنت خفضًا إضافيًا للتكاليف، بهدف أن تحقق الإجراءات مجتمعة وفورات تعادل 100 مليون دولار سنويًا خلال عام 2023. وكانت قد أصدرت أيضًا سندات قابلة للتحويل بقيمة أصلية قدرها 115 مليون دولار في مايو 2022 لتعزيز السيولة.

أثرت الصعوبات المالية في تقييم المستثمرين وسعر السهم. وكان على من يتحمل هذه المخاطر دراسة مجموعة منتجات Desktop Metal بالكامل، لأن جزءًا كبيرًا من إيرادات الأجل القصير ارتبط بالبوليمرات والمعادن خارج التطبيقات الطبية.

3. Cyfuse Biomedical K.K.

4892.T مخطط السعر

تأسست الشركة اليابانية عام 2010. ووفقًا لتاريخها المؤسسي، بدأ تطوير الطابعة الحيوية Regenova في ديسمبر 2012.

تركز Cyfuse على إنتاج أنسجة ثلاثية الأبعاد من الخلايا دون هياكل داعمة صناعية دائمة، ومن تقنياتها منصة S-PIKE. ويستفيد هذا المسار البحثي الطموح من قدرة الخلايا على الاندماج وتكوين الأنسجة.

قد يساعد الاستغناء عن الدعم الصناعي الدائم على إنتاج أنسجة أقرب إلى الطبيعية. لكن البنى التي بلغ حجمها نحو 2–3 سنتيمترات ووُصفت آنذاك لم تكن أعضاء بشرية كاملة بعد.

المصدر: Cyfuse Biomedical

تشمل مجالات أبحاثها أنسجة العظام والغضاريف للمفاصل، وأنسجة الكبد، وقنوات توجيه تجدد الأعصاب، والأوعية الدموية.

المصدر: Cyfuse Biomedical

يمكن أيضًا استخدام التقنية لصنع أنسجة أو نماذج أعضاء لتدريب الجراحين، بما يتيح لهم التدرب دون تعريض سلامة المرضى للخطر.

سجلت Cyfuse عام 2022 إيرادات بنحو 374 مليون ين وخسارة صافية تقارب 473 مليون ين، مقارنة بربح صافٍ بنحو 142 مليون ين في عام 2021.

تهم الشركة أساسًا المستثمرين الصبورين ذوي الأفق الطويل، الذين يتوقعون انتشار استخدام التقنية وتطورها نحو صنع أعضاء أكبر وأكثر تعقيدًا.

4. Materialise NV

MTLS مخطط السعر

تقدم Materialise تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد والبرمجيات المرتبطة بها للتطبيقات الصناعية والطبية.

تشمل التطبيقات الطبية الغرسات المصممة للمريض، والحلول التعويضية، والتصور ثلاثي الأبعاد للتخطيط الجراحي. وذكرت المواد التاريخية للشركة المشار إليها هنا أيضًا مرافق إنتاج تضم 185 طابعة صناعية ثلاثية الأبعاد.

لذلك، يستند نشاط Materialise إلى تطبيقات أكثر رسوخًا للطباعة ثلاثية الأبعاد. ووفق المعلومات المذكورة آنذاك، كانت حلولها التعويضية ونماذجها ثلاثية الأبعاد تدعم رعاية ما يصل إلى 50,000 مريض سنويًا.

سجلت الشركة ربحًا صافيًا بنحو 13.1 مليون يورو عام 2021، لكنها أعلنت خسارة صافية تقارب 2.2 مليون يورو في عام 2022. وفي الوقت نفسه، واصلت الاستثمار في البحث والتطوير.

زادت إيرادات القسم الطبي عام 2022 بنسبة 15.6% مقارنة بعام 2021، لتبلغ نحو 84.8 مليون يورو.

المصدر: Materialise

قد يهتم بـMaterialise المستثمرون الذين يفضلون التطبيقات الطبية الراسخة على الأبحاث المبكرة لطباعة الأعضاء. ومن العوامل المهمة قدرتها على منافسة شركات مثل Desktop Metal و3D Systems.

خيار إضافي: اللحوم المستنبتة و Steakholder Foods

STKH مخطط السعر

تطور Steakholder Foods اللحوم باستخدام استنبات الخلايا. وقد تناولنا هذا المجال في مقال « خمسة أسهم لشركات اللحوم المستنبتة يمكن دراستها للاستثمار (أبريل 2023)». وتستخدم الشركة أيضًا تقنيات مرتبطة بالطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد لتطوير منتجات مطبوعة من خلايا الأنقليس المستنبتة. وفي يناير 2023، أعلنت تعاونًا مع Umami Meats ومنحة تصل إلى مليون دولار لتطوير منتجات ذات بنية محددة من الأنقليس والهامور.

تخلق أوجه التشابه التقنية فرصًا محتملة للتعاون بين الطباعة الحيوية وإنتاج اللحوم المستنبتة. ويمكن للمستثمرين في المجالين متابعة الشراكات ذات الصلة وعمليات الاندماج والاستحواذ المحتملة.