Derivation of primary fetal epithelial organoids from cryopreserved human amniotic fluid cells.
تحدد هذه الدراسة استراتيجيتين قابلتين للتطبيق للحفظ بالتجميد وتحدد وسط تجميد مثاليًا متوافقًا مع ممارسات التصنيع الجيد لتمكين الحفظ الحيوي الموحد، والتوزيع القابل للتوسع، والتطبيقات البحثية الأوسع للأعضاء الظهارية الجنينية الأولية المشتقة من خلايا السائل الأمنيوسي البشري المحفوظة بالتجميد.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
داخل جسم الإنسان النامي، وقبل ولادة الطفل، يحيط بالجنين سائل يعمل كوسادة لحمايته وتوفير الحماية له. هذا السائل الأمنيوسي ليس مجرد ماء؛ بل هو "حساء" غني يحتوي على خلايا دقيقة تساقطت طبيعياً من الأعضاء النامية، بما في ذلك الرئتين والكليتين والأمعاء. وبالنسبة للعلماء الذين يدرسون كيفية تشكل هذه الأعضاء أو كيفية بدء الأمراض، فإن هذه الخلايا تمثل كنزاً ثميناً. فهي توفر وسيلة لزراعة نماذج ثلاثية الأبعاد مصغرة للأنسجة البشرية، تسمى "العضوانيات" (organoids)، في أطباق مخبرية. وتتصرف هذه النماذج مثل الأعضاء الحقيقية، مما يسمح للباحثين باختبار الأدوم أو دراسة الحالات الوراثية دون الحاجة إلى أخذ خزعات خطيرة من جنين حي. ومع ذلك، كان استخدام هذه الخلايا صعباً حتى الآن؛ إذ يجب معالجتها فور جمعها، مما يتطلب معدات متخصصة وأيدي خبيرة لا تملكها العديد من المستشفيات، خاصة في المناطق النائية أو الدول الأقل ثراءً. وإذا لم يكن من الممكن تجميد هذه الخلايا وتخزينها لاستخدامها لاحقاً، فإن فرصة دراستها تضيع في اللحظة التي يتم فيها جمع السائل.
لقد سعى فريق من الباحثين لحل هذه المشكلة اللوجستية عبر تطوير طريقة موثوقة لتجميد هذه الخلايا الجنينية الحساسة وإعادتها إلى الحياة لاحقاً. وكان هدفهم هو تحديد ما إذا كانت الخلايا يمكن أن تنجو من عملية التجميد وتستطيع بعد ذلك النمو لتصبح تلك الهياكل المعقدة الشبيهة بالأنسجة المطلوبة للبحث. وقد اختبروا نهجين مختلفين لمعرفة أيهما يعمل بشكل أفضل. في النهج الأول، قاموا باختيار الخلايا الحية فقط من السائل بعناية قبل تجميدها. وفي النهج الثاني، قاموا بتجميد الخليط بأكمله من الخلايا والحطام أولاً، ثم فرزوا الخلايا الحية منها بعد الإذابة. كما اختبروا خمسة محاليل تجميد تجارية مصممة لتلبية معايير السلامة الطبية الصارمة، وقارنوها بمزيج مخبري قياسي. أراد الباحثون معرفة ما إذا كان بإمكان الخلايا المجمدة أن تشكل عضوانيات صحية، وما إذا كانت تلك العضوانيات تشبه وتتصرف مثل تلك الناتجة عن الخلايا الطازجة، وما إذا كان بإمكانها الاستمرار في النمو والانقسام بمرور الوقت.
كشفت الدراسة أن تجميد الخلايا يعمل، لكن الطريقة تلعب دوراً جوهرياً. فعندما قام الباحثون بفرز الخلايا الحية قبل التجميد، كانت النتائج ممتازة؛ حيث نجت الخلايا من دورة التجميد والإذابة بشكل جيد، وعند وضعها في هلام غني بالمغذيات، نمت لتصبح عضوانيات بنفس كفاءة الخلايا الطازجة. شكلت هذه العضوانيات المجمدة والمذابة نفس الأشكال، ونمت بنفس السرعة، وأظهرت نفس العلامات البيولوجية لنظيراتها الطازجة. كما أمكن زراعتها عبر أجيال متعددة، مع الحفاظ على قدرتها على الانقسام والتمايز إلى أنواع محددة من الأنسجة مثل خلايا الرئة أو الكلى. ومع ذلك، عندما جمد الباحثون الخليط غير المفروز وحاولوا فرز الخلايا الحية لاحقاً، كانت العملية أقل كفاءة؛ حيث تكونت عضوانيات أقل، وانخفض معدل النجاح. ويشير هذا إلى أن الإجهاد الناتج عن تجميد الخليط بأكمله، متبوعاً بالإجهاد الميكانيكي لفرز الخلايا لاحقاً، هو أمر يفوق قدرة العديد من الخلايا الدقيقة على البقاء.
ومن بين سوائل التجميد المختلفة التي تم اختبارها، برز محلول تجاري واحد كالأكثر فعالية؛ فقد سمح للخلايا بالبقاء مع عدم وجود أي فقدان تقريباً في قدرتها على تكوين العضوانيات، وأدى أداءً يضاهي المزيج المخبري القياسي الذي استخدمه الفريق في السابق. وهذا اكتشاف بالغ الأهمية لأن المحاليل التجارية التي تستوفي معايير السلامة الطبية الصارمة ضرورية إذا ما استُخدمت هذه الخلايا يوماً ما في العلاجات السريرية أو تمت مشاركتها على نطاق واسع بين المستشفيات. كما أكد الباحثون أن الخلايا المجمدة احتفظت بهويتها؛ إذ لا تزال العضوانيات التي زرعوها تظهر الخصائص المحددة لأنسجة الرئة والكلى، مما يثبت أن عملية التجميد لم تخلط التعليمات البيولوجية للخلايا. ومن المثير للاهتمام أن الدراسة لم تجد عضوانيات تشبه الأمعاء الدقيقة، ولكن كان هذا متوقعاً لأن العينات جاءت من مرحلة متأخرة من الحمل، وقد مرت بالفعل النافذة الزمنية لالتقاط تلك الخلايا المحددة.
إن تداعيات هذا العمل عملية وبعيدة المدى. فمن خلال إثبات أن هذه الخلايا الجنينية يمكن تجميدها وتخزينها دون فقدان إمكاناتها، أزال الباحثون عائقاً رئيسياً أمام استخدام هذه التكنولوجيا. وهذا يعني أن مستشفى في بلد ما يمكنه جمع السائل أثناء إجراء روتيني، وتجميد الخلايا باستخدام طريقة موثوقة ومعيارية، ثم شحنها إلى مختبر متخصص في بلد آخر للتحليل. وهذا يفتح الباب أمام بنوك حيوية مركزية حيث يمكن جمع العينات من الأمراض النادرة ودراستها من قبل خبراء في أي مكان في العالم. وبينما لا تزال العملية تتطلب مزيداً من الصقل لتلبية جميع المتطلبات للاستخدام المباشر في المرضى البشر، إلا أن الدراسة توفر أساساً قوياً؛ فهي تظهر أن الخلايا مرنة بما يكفي للنجاة من الرحلة من العيادة إلى المختبر، مما يجعل مستقبل الطب الوقائي الشخصي ونمذجة أمراض الأجنة أكثر سهولة في الوصول للجميع.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.