Human second-trimester amniotic fluid as a source of induced mesenchymal stem cells for regenerative applications
تُثبت هذه الدراسة أن إعادة برمجة الخلايا الجذعية للسائل السلوي البشري إلى خلايا جذعية ميزنشيمية مستحثة (AF-iMSCs) عبر وسيط متعدد القدرات يتغلب على قيود الخلايا الأولية من خلال توفير مصدر قابل للتوسع وقابل للتكرار ذي خصائص تجديدية معززة للعلاجات القائمة على الخلايا والحويصلات خارج الخلوية.
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
يمتلك جسم الإنسان قدرة مذهلة ومدمجة على شفاء نفسه، ومع ذلك، غالبًا ما تتلاشى هذه القدرة مع التقدم في العمر أو التعرض للإصابة. فعندما تتضرر الأنسجة، يعتمد الجسم على خلايا متخصصة لإعادة بناء ما فُقد. ومن بين أكثر فرق الإصلاح هذه تنوعًا هي الخلايا الجذعية الميزنكيمية (Mesenchymal stem cells). وتعمل هذه الخلايا، الموجودة في أجزاء مختلفة من الجسم، كقوة عاملة عامة، قادرة على التحول إلى عظام أو غضاريف أو دهون اعتمادًا على احتياجات الأنسجة المحيطة بها. كما أنها تطلق إشارات كيميائية لتهدئة الالتهاب وتشجيع الخلايا الأخرى على القيام بعملها. وبينما درس العلماء لفترة طويلة هذه الخلايا المستخرجة من البالغين، مثل تلك المستخرجة من نخاع العظام، وجدوا أن الخلايا المستخلصة من الأجنة أثناء الحمل غالبًا ما تكون أكثر قوة؛ إذ تتكاثر الخلايا الجنينية بشكل أسرع، وتعيش لفترة أطول في المختبر، وتبدو أفضل في إصلاح الأنسجة الصعبة مثل العظام. ومع ذلك، فإن استخدام هذه الخلايا الجنينية مباشرة في المرضى يواجه عقبة كبيرة: فكل دفعة من الخلايا تأتي من طفل مختلف، مما يعني أن سلوكها يتفاوت بشكل هائل، وهي تتوقف في النهاية عن الانقسام بعد محاولات كثيرة لنموها في طبق المختبر.
لقد طور فريق من الباحثين في جامعة كوليدج لندن نهجًا جديدًا لتسخير قوة هذه الخلايا الجنينية دون عيوبها. فقد بدأوا بالسائل الأمنيوسي، وهو السائل الواقي المحيط بالجنين النامي، والذي يتم جمعه بشكل روتيني أثناء الحمل لإجراء الاختبارات الطبية. ومن هذا السائل، قاموا بعزل الخلايا الجذعية الجنينية ثم استخدموا تقنية مخبرية دقيقة لإعادة ضبطها، وتحويلها إلى حالة "اللوح الفارغ" المعروفة بالخلايا الجذعية المستحثة وافرة القدرة (induced pluripotent stem cells). فكر في هذه العملية كأخذ أداة متخصصة ومنتهية الصنع وإعادتها إلى حالتها الخام غير المتشكلة حتى يمكن إعادة تشكيلها. وبمجرد إعادة ضبط هذه الخلايا، وجهها الباحثون عبر مسار محدد لتصبح دفعة جديدة وموحدة من الخلايا الجذعية الميزنكيمية المستحثة. وقد صُممت هذه الخلايا الجديدة، التي يسميها الباحثون (AF-iMSCs)، للحفاظ على أفضل صفات الخلايا الجنينية الأصلية — مثل قدرتها على النمو إلى أجل غير مسمى وإصلاح الأنسجة — مع القضاء على التناقضات التي تنجم عن استخدام خلايا من متبرعين مختلفين.
أكدت الدراسة أن هذه الخلايا الجديدة تصرفت تمامًا كما كان مأمولًا. فمن خلال المجهر، أظهرت شكل المغزل الكلاسيكي للخلايا الميزنكيمية وحملت العلامات السطحية المحددة التي تُعرفها بأنها قوة عمل إصلاح موثوقة. وعلى عكس الخلايا الجنينية الأصلية، التي تتعب في النهاية وتتوقف عن النمو، حافظت هذه الخلايا المستحثة على وتيرة انقسام ثابتة وسريعة لأسابيع في المختبر. وعندما اختبر الباحثون إمكاناتها، نجحت الخلايا في التحول إلى عظام ودهون وغضاريف، مما أثبت أنها احتفظت بالقدرة الأساسية على التحول إلى أنواع مختلفة من الأنسجة. علاوة على ذلك، حلل الباحثون التعليمات الجينية داخل هذه الخلايا ووجدوا أنها مهيأة للإصلاح؛ إذ حملت مستويات أعلى من الجينات المسؤولة عن بناء الهيكل البنائي للجسم والتحرك نحو مواقع الإصابة، بينما أظهرت مستويات أقل من الجينات المرتبطة بالنمو غير المنضبط أو ردود الفعل المناعية. وقد أشار هذا الملف الجيني إلى أن الخلايا كانت أكثر تركيزًا على الشفاء وأقل عرضة للتسبب في آثار جانبية غير مرغوب فيها.
وبعيدًا عن الخلايا نفسها، اكتشفت الدراسة أن هذه الخلايا المستحثة تطلق حزمًا مجهرية صغيرة تسمى الحويصلات خارج الخلوية (extracellular vesicles). تعمل هذه الحويصلات كرسل، تحمل تعليمات إلى الخلايا المجاورة. وعندما جمع الباحثون هذه الحويصلات وأضافوها إلى مزارع من خلايا الجلد البشرية، بدأت خلايا الجلد تتحرك بسرعة أكبر، مغلقة الفجوات في طبق المزرعة التي كانت ستستغرق وقتًا أطول بكثير للشفاء. والأهم من ذلك، أن الحويصلات ساعدت خلايا الجلد على إنتاج الكولاجين والإيلاستين، وهما البروتينان الأساسيان اللذان يمنحان الجلد والأنسجة الأخرى قوتها ومرونتها. وحتى عندما قام الباحثون بحظر الإشارات الكيميائية الطبيعية التي تحفز عادةً هذا الإنتاج، ظلت الحويصلات قادرة على استعادة عملية إنشاء هذه البروتينات الحيوية. وهذا يشير إلى أن الحويصلات وحدها يمكنها دفع عملية الإصلاح، مما يوفر علاجًا لا يتطلب حقن خلايا حية في المريض.
تشير النتائج إلى مسار للمضي قدمًا في الطب التجديدي يتغلب على عدم القدرة على التنبؤ باستخدام الخلايا الجنينية الخام. فمن خلال إعادة برمجة الخلايا الجذعية للسائل الأمنيوسي إلى شكل معياري وقابل للتوسع، نجح الباحثون في إنشاء مصدر ثابت لأدوات الشفاء. تضمن هذه الطريقة أن كل دفعة من الخلايا أو الحويصلات المنتجة ستتمتع بنفس الجودة والسلوك، مما يزيل الغموض المرتبط بالاختلافات بين المتبرعين. ورغم أن العمل لا يزال في المرحلة المخبرية، إلا أنه يثبت أنه من الممكن توليد مصدر موثوق وقوي لخلايا الإصلاح وإشارات الشفاء الخاصة بها من مادة أولية آمنة وسهلة الوصول. ويمكن لهذا النهج أن يدعم في النهاية تطوير علاجات لكسور العظام، وتلف الغضاريف، وغيرها من الحالات التي تحتاج فيها قدرة الجسم الطبيعية على الشفاء إلى دفعة قوية.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.