The application of Mesenchymal Stem Cell-derived Exosomes Implanted on ovine small intestine submucosa in healing of Full-Thickness Cutaneous Wound in male rats

تخيل أنك تحاول إصلاح حفرة ضخمة في منتصف طريق مزدحم. إذا ألقيت فقط دلوًا من الحصى فيها، فقد تملأ الحفرة لثانية واحدة، لكن الأمطار ستجرفها بعيدًا، وسيبقى الطريق معطلًا. هذا يشبه إلى حد كبير كيف تعاني أجسامنا مع جروح الجلد العميقة. فعندما تتعرض لجرح يخترق الجلد بالكامل (جرح "كامل السماكة")، يكون من الصبح التئامه لأن طاقم الإصلاح الطبيعي في الجسم يتعرض للإرهاق، مما يؤدي إلى حدوث عدوى أو ندبات قبيحة. لقد حاول العلماء بناء "رقع" أفضل لإصلاح هذه الفتحات. إحدى الأفكار هي استخدام رسل مجهريين صغيرين يسمى الإكسوسومات (exosomes). فكر في هذه الإكسوسومات كشاحنات توصيل صغيرة تحمل تعليمات الإصلاح إلى الخلايا التي تحتاج إلى إعادة بناء الجلد. ولكن تكمن المشكلة هنا في أن هذه الشاحنات صغيرة وسريعة للغاية، لدرجة أنها غالبًا ما تخرج مباشرة من الجرح قبل أن تتمكن من أداء عملها. فكرة أخرى هي استخدام السقالة (scaffold)، وهي تشبه شبكة بناء مؤقتة أو إسفنجة تثبت كل شيء في مكانه بينما ينمو الجلد الجديد. والسؤال الكبير الذي يطرحه العلماء هو: ماذا يحدث إذا حملنا تلك الشاحنات الصغيرة المخصصة للإصلاح فوق شبكة البناء؟ هل تمنع الشبكة الشاحنات من الهروب بعيدًا، مما يساعد في إصلاح الحفرة بشكل أسرع بكثير؟

قرر فريق من الباحثين في جامعة طهران للعلوم الطبية اختبار هذه الفكرة بالضبط باستخدام الفئران. أرادوا معرفة ما إذا كان الجمع بين نوع خاص من السقالات المصنوعة من بطانة أمعاء الخنزير (المسماة SIS) مع تلك الشاحنات الصغيرة للإصلاح (إكسوسومات من الحبال السرية البشرية) سيؤدي إلى التئام جروح الجلد العميقة بشكل أفضل من استخدام السقالة وحدها أو عدم فعل أي شيء على الإطلاق.

أولاً، كان على الفريق التأكد من أن "شبكة البناء" الخاصة بهم نظيفة. لقد أخذوا مادة SIS وغسلوها جيدًا بالمواد الكيميائية لإزالة أي خلايا خنزيرية، تاركين وراءهم فقط الشبكة الليفية القوية. وفحصوها تحت المجهر للتأكد من عدم بقاء أي حمض نووي (DNA) للخنزير. بعد ذلك، قاموا بحصاد "شاحنات الإصلاح". لقد أخذوا خلايا من الحبال السرية البشرية، وزرعوها في المختبر، وجمعوا الإكسوسومات الصغيرة التي تفرزها. واستخدموا آلات قوية لفرزها وتأكدوا من أنها بالحجم والشكل الصحيحين، حيث بدت مثل فقاعات صغيرة مسطحة تحت المجهر.

ثم جاء الحدث الرئيسي. أحدث الباحثون جروحًا دائرية عميقة (حوالي 2 × 2 سم) في ظهور ثمانية فئران سليمة. وقسموا الفئران إلى مجموعات لاختبار علاجات مختلفة. بعض الجروح تُركت وحدها كمجموعة ضابطة (مجموعة "عدم فعل شيء"). وبعضها حصل على سقالة SIS وحدها (مجموعة "الشبكة فقط"). والمجموعة الأكثر إثارة كانت المجموعة التي حصلت على سقالة SIS محملة بالإكسوسومات (مجموعة "الشبكة مع الشاحنات"). قاموا بتثبيت الرقع بالغرز وراقبوا الفئران لمدة 14 يومًا. للأسف، مات فأر واحد خلال الدراسة لأسباب غير متعلقة بالتجربة، لذا استند التحليل النهائي إلى الفئران السبعة التي أكملت الدراسة.

كانت النتائج واضحة تمامًا. بعد أسبوعين، بدت الجروح التي عولجت بـ "الشبكة مع الشاحنات" (SIS-Exo) وكأنها تلتئم بأفضل شكل. عندما نظر العلماء إلى الأنسجة تحت المجهر، رأوا أن هذه المجموعة قد بنت طبقة أكثر سمكًا من الأنسجة الجديدة والصحية (النسيج الحبيبي) مقارنة بالمجموعات الأخرى. كما كان الجلد ينمو فوق الجرح (إعادة التغطية بالظهارة) بشكل أسرع بكثير. ولعل الأهم من ذلك، عندما قاموا بصبغ الأنسجة لرؤية الكولاجين (وهو "الغراء" الذي يربط الجلد ببعضه)، احتوت مجموعة SIS-Exo على كمية أكبر بكثير من الكولاجين مقارنة بالمجموعات الأخرى. كانت مجموعة "الشبكة فقط" أفضل من عدم فعل أي شيء، لكن المجموعة التي أضيف إليها الإكسوسومات كانت الفائز الواضح.

يشير الباحثون إلى أن سقالة SIS تعمل مثل فخ لزج أو إسفنجة تحتفظ بالإكسوسومات في المكان الذي تحتاج إليه تمامًا، مما يمنعها من الانجراف بعيدًا بسرعة كبيرة. وهذا يسم يسمح لتعليمات الإصلاح الموجودة داخل الإكسوسومات بالاستمرار في العمل على الجرح لفترة أطول، مما يشجع نمو الأوعية الدموية وتكوين جلد جديد.

ومع ذلك، فإن المؤلفين حذرون من تسمية هذا علاجًا معجزًا نهائيًا. فقد أشاروا إلى بعض القيود الكبيرة في تجربتهم. فمن ناحية، استخدموا عددًا صغيرًا جدًا من الفئران (سبعة فئران فقط أكملت الدراسة)، مما يجعل الإحصائيات مهتزة نوعًا ما. كما أنهم نظروا فقط في الجروح بعد 14 يومًا، لذا فهم لا يعرفون ما إذا كانت الندبات ستبقى جيدة أو ما إذا كان الجلد سينمو عليه الشعر وغدد العرق لاحقًا. كما لاحظوا أيضًا أنهم لم يقيسوا مدى قوة الجلد الملتئم بالفعل أو يتتبعوا بدقة المدة التي بقيت فيها الإكسوسومات في الجسم.

باختصار، تشير هذه الورقة البحثية إلى أن تحميل سقالة بيولوجية بالإكسوسومات المستمدة من الخلايا الجذعية هو طريقة واعدة جدًا لتسريع التئام جروح الجلد العميقة في الفئران. وهي تظهر أن إبقاء رسل الإصلاح الصغيرة هذه في مكانها يحدث فرقًا هائلًا. ولكن قبل أن نتمكن من البدء في استخدام هذا على البشر، يقول العلماء إننا بحاجة إلى إجراء دراسات أكبر مع المزيد من الحيوانات والتحقق من النتائج طويلة المدى للتأكد من سلامتها وفعاليتها الحقيقية.