انتهت تجربة باستخدام الخلايا الجذعية البشرية لعكس مرض السكري في الفئران

يمكن لتقنية قادرة على تحويل الخلايا الجذعية البشرية إلى خلايا منتجة للأنسولين أن تبشر بوعود كبيرة لعلاجات مرض السكري في المستقبل ، إذا أمكن تكرار النتائج التي شوهدت في تجربة حديثة مع الفئران بنجاح في البشر.

في دراسة أجريت عام 2020 ، اكتشف الباحثون طريقة جديدة لإقناع الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات (hPSCs) في خلايا بيتا البنكرياس التي تصنع الأنسولين. عندما تم زرع هذه الخلايا المنتجة للأنسولين في الفئران التي تم تحريضها على شكل حاد من مرض السكري ، تم علاج حالتهم بسرعة.

أوضح مهندس الطب الحيوي جيفري آر ميلمان من جامعة واشنطن في فبراير من العام الماضي: “كانت هذه الفئران مصابة بداء السكري الشديد مع قراءات سكر في الدم تزيد عن 500 ملليغرام لكل ديسيلتر من الدم – وهي مستويات يمكن أن تكون قاتلة للإنسان”.

“عندما أعطينا الفئران الخلايا التي تفرز الأنسولين ، عادت مستويات الجلوكوز في الدم إلى وضعها الطبيعي في غضون أسبوعين وبقيت على هذا النحو لعدة أشهر.”

الخلايا الجذعية متعددة القدرات هي في الأساس خلايا فارغة غير متمايزة لها القدرة على النمو إلى أنواع أخرى من الخلايا الموجودة في جميع أنحاء الجسم. الاستفادة من هذه الإمكانات ، في سياق مرض السكري ، يعني أنه يمكن للباحثين ابتكار طرق لتعديل الخلايا الجذعية لتصبح الخلايا المنتجة للأنسولين التي يفتقر إليها مرضى السكري ، مما يساعدهم على التحكم في ارتفاع نسبة السكر في الدم والحفاظ على صحتهم.

كان العلماء يدرسون كيفية القيام بذلك منذ سنوات ، حيث أبلغوا عن عدد من النجاحات المتزايدة في النماذج الحيوانية مع زيادة فهمنا للعمليات الكامنة وراء التلاعب بالخلايا الجذعية.

كان مختبر ميلمان مشغولًا أيضًا. في عام 2016 ، ابتكروا طريقة لإنتاج خلايا تفرز الأنسولين – مشتقة من مرضى السكري من النوع الأول – تعمل استجابة للجلوكوز. بعد بضع سنوات ، تعلموا كيفية زيادة مستوى إفراز الأنسولين في خلايا بيتا البنكرياسية المشتقة من الخلايا الجذعية.

في العمل الأخير ، عالجوا تحديًا آخر: تقليل كمية الخلايا “غير المستهدفة” المنتجة في هذه العمليات ، عندما تتمايز الخلايا الفارغة إلى أنواع أخرى من الخلايا غير المقصودة.

قال ميلمان: “المشكلة الشائعة عندما تحاول تحويل خلية جذعية بشرية إلى خلية بيتا منتجة للأنسولين – أو خلية عصبية أو خلية قلب – هي أنك تنتج أيضًا خلايا أخرى لا تريدها”.

“في حالة خلايا بيتا ، قد نحصل على أنواع أخرى من خلايا البنكرياس أو خلايا الكبد.”

أوضح الباحثون أن هذه الخلايا “غير المستهدفة” ليست ضارة ، لكنها أيضًا لا تعمل لأغراض مثل التحكم في الجلوكوز ، مما يحد من التأثير العلاجي لعلاجات الخلايا الجذعية ، نظرًا لأنك تعمل مع خلايا أقل صلة من الناحية العلاجية.

ومع ذلك ، يبدو أن هذه التقنية الحديثة يمكنها الحفاظ على تمايز الخلايا على الهدف.

في دراسة عام 2020 ، وجد الفريق أن عوامل النسخ التي تدفع الخلايا الجذعية نحو أن تصبح خلايا بنكرياسية مرتبطة بحالة الهيكل الخلوي للخلية ، وهي بنية داعمة داخل الخلايا تعمل كنوع من الهيكل العظمي ، وتتكون من خيوط دقيقة من ألياف بروتينية مختلفة. .

يُطلق على أحد هذه البروتينات اسم الأكتين ، والذي يلعب دورًا مهمًا في الوظيفة الخلوية ، كما اتضح ، تمايز الخلايا أيضًا.

أوضح المؤلفون في ورقتهم البحثية: “لقد وجدنا أن معالجة التفاعلات بين الخلية والمادة الحيوية وحالة الهيكل الخلوي للأكتين قد غيرت توقيت التعبير عن عامل نسخ الغدد الصماء وقدرة أسلاف البنكرياس على التمايز إلى خلايا بيتا مشتقة من الخلايا الجذعية”.

بعبارة أخرى ، يمكننا ضمان إنتاج الخلايا المنتجة للأنسولين بكفاءة أكبر من خلال التحكم في الهيكل الخلوي للأكتين ، والقدرة على القيام بذلك بشكل جيد لمستقبل علاجات الخلايا الجذعية ، إذا كان نموذج الفأر الذي وضعه الفريق هو أي شيء يجب القيام به.

وأوضح ميلمان: “لقد تمكنا من إنتاج المزيد من خلايا بيتا ، وعملت هذه الخلايا بشكل أفضل في الفئران ، والتي ظل بعضها شفيًا لأكثر من عام”. الحيوانات الضابطة ، التي لم يتم إجراء عمليات زرع الخلايا لها ، انتهى بها الأمر بالموت ، مثل شدة مرض السكري المستحث.

هذا ليس كل شئ. قال الباحثون إن التلاعب بالهيكل الخلوي نفسه أظهر أيضًا إمكانية التحكم بشكل أفضل في تمايز الأنواع الأخرى من الخلايا ، بما في ذلك خلايا الكبد والمريء والمعدة والأمعاء. إذا كان الأمر كذلك ، فقد تعزز هذه التقنية علاجات الخلايا الجذعية لأنواع أخرى من الأمراض ، وليس مرض السكري فقط.

بالطبع ، لا يمكننا أن نتقدم على أنفسنا ، لأن الطريقة لم يتم اختبارها حتى الآن إلا على الحيوانات ؛ كما أكد الباحثون ، نحن بعيدون جدًا عن القدرة على شفاء الأشخاص بهذا النوع من العلاج التجريبي.

ومع ذلك ، فإن النتائج واعدة بالتأكيد ، ويمكن أن تشير إلى الطريق إلى المستقبل حيث يمكننا القيام بذلك بالضبط.

وخلص المؤلفون إلى أن “دراستنا ككل تؤكد أن ديناميكيات الهيكل الخلوي تعمل بشكل تآزري مع العوامل البيوكيميائية القابلة للذوبان لتنظيم مصير خلايا الأديم الباطن ، مما يفتح فرصًا جديدة لتحسين نتائج التمايز”.

تم الإبلاغ عن النتائج في التكنولوجيا الحيوية الطبيعة.

نُشرت نسخة من هذه المقالة لأول مرة في فبراير 2020.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *