In vitro evaluation of SMILE-derived decellularized human corneal stromal lenticules as scaffolds for rabbit limbal epithelial cells
تُظهر هذه الدراسة أن العدسات السدوية لقرنية بشرية منزوعة الخلايا والمستخرجة من جراحة "سمايل" (SMILE) تحافظ بفعالية على البنية السدوية وتدعم الالتصاق قصير المدى للخلايا الظهارية لليمب الأرنبية التي تُظهر نمطاً ظهارياً أولياً، مما يشير إلى إمكانية استخدامها كركائز طبيعية لعلاج الخلايا الجذعية لليمب.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تعتمد سطح العين على طبقة جلدية شفقة ورقيقة تسمى القرنية لتوجيه الضوء وحماية الهياكل الداخلية. هذه الطبقة ليست ثابتة؛ فهي تجدد نفسها باستمرار، وهي عملية تديرها مجموعة متخصصة من الخلايا الجذعية الموجودة عند الحافة حيث تلتقي القرنية الشفافة ببياض العين. وعندما تتعرض هذه الخلايا الجذعية للتلف أو الفقدان بسبب الإصابة أو العدوى أو المرض، لا يعود سطح العين قادراً على الالتئام بشكل صحيح. وبدلاً من الجلد الشفاف، تغطى العين بالأوعية الدموية والأنسجة الندبية، مما يؤدي إلى العمى. وعادة ما يتطلب استعادة الرؤية في هذه الحالات زراعة أنسجة سليمة من متبرع، لكن العثور على تطابق مناسب أمر صعب، وغالباً ما يرفض الجسم الأنسجة الغريبة. وقد بحث العلماء لفترة طويلة عن طريقة لبناء سطح بديل باستخدام "سقالة" — وهو إطار يمكن للخلايا التسلق عليه والنمو فوقه — باستخدام مواد آمنة، ومتوفرة، وقادرة على دعم الخلايا المحددة المطلوبة لإعادة بناء القرنية.
وقد ظهر مصدر واعد لمثل هذا الإطار من عملية جراحية شائعة لتصحيح النظر تُعرف باسم "استخراج العديسة بفتحة صغيرة"، أو (SMILE). خلال هذا الإجراء، يستخدم الجراح ليزراً لقطع قطعة صغيرة تشبه العدسة من نسيج مركز قرنية المريض لتصحيح رؤيته. هذه القطعة من النسيج، وتسمى "العديسة"، عادة ما يتم التخلص منها كنفايات طبية. وأدرك الباحثون أنه بما أن هذا النسيج هو قرنية بشرية، فإنه يمتلك البنية الطبيعية والشفافية اللازمة لإصلاح العين. وكان السؤال هو ما إذا كان يمكن تنظيف هذه المادة الملقاة من خلاياها الأصلية ثم استخدامها كمسكن لخلايا جذعية جديدة. وقد وضع فريق من الباحثين هدفاً لاختبار هذه الفكرة من خلال أخذ هذه العديسات البشرية المستبعدة، وتجريدها من محتوياتها الخلوية، ومعرفة ما إذا كانت خلايا الأرنب الجذعية ستلتصق بها وتبدأ في النمو.
بدأ العلماء بجمع العديسات البشرية المستبعدة من المرضى الذين خضعوا لإجراء (SMILE). وعالجوا هذه العدسات الرقيقة بتتابع من المحاليل الكيميائية المصممة لغسل جميع الخلايا البشرية مع ترك الألياف الهيكلية الأساسية سليمة. هذه العملية، المعروفة باسم "إزالة الخلايا" (decellularization)، تعد أمراً حاسماً لأن ترك الخلايا البشرية خلفها قد يؤدي إلى رد فعل مناعي رافض في المضيف الجديد. وبعد المعالجة، فحص الباحثون العدسات تحت مجاهر قوية، ووجدوا أن عملية التنظيف كانت فعالة: فقد تمت إزالة الخلايا البشرية ونواتها المرئية، ومع ذلك ظلت البنية المعقدة والمتعددة الطبقات لنسيج القرنية سليمة إلى حد كبير. وكانت ألياف الكولاجين، التي توفر قوة وشفافية القرنية، لا تزال منظمة في صفائحها المتوازية الطبيعية، وإن كانت المساحات بينها تبدو أكثر انفتاحاً قليلاً، كما لو أن السقالة قد تم تنظيفها من الحطام.
بعد ذلك، استعد الفريق لاختبار ما إذا كان هذا الإطار المنظف يمكنه دعم حياة جديدة. فقد قاموا بحصاد الخلايا الجذعية الحوافية من عيون الأرانب، وهي نموذج قياسي لدراسة بيولوجيا العين. وتم استزراع هذه الخلايا في طبق حتى تكاثرت وشكلت مجموعة صحية. ثم وضع الباحثون خلايا الأرنب هذه على سطح العديسات البشرية التي تمت إزالة الخلايا منها. وتركوا الخلايا لتستقر وتنمو لمدة تتراوح بين سبعة إلى عشرة أيام. وأظهرت النتائج أن الخلايا كانت قادرة على الالتصاق بالنسيج البشري؛ فهي لم تكتفِ بالطفو بعيداً، بل التصقت بالسطح وبدأت في الانتشار، ممددة بروزات صغيرة لعمل اتصال مع المصفوفة الأساسية. ومع ذلك، لم يكن التغطية كاملة؛ حيث شكلت الخلايا مجموعات صغيرة وأقامت اتصالاً موضعياً مع السقالة، لكنها لم تنتشر لتشكل طبقة مستمرة وسميكة من الجلد الجديد عبر كامل سطح العدسة.
ولفهم نوع الخلايا التي كانت تنمو، استخدم الباحثون صبغات خاصة للبحث عن علامات محددة. ووجدوا أن الخلايا على السقالة تعبر عن بروتين يسمى (p63)، وهو علامة على وجود خلية جذعية أو خلية سلفية — وهي خلية لديها القدرة على أن تصبح أشياء كثيرة ولكنها لم تنضج تماماً بعد. وفي الوقت نفسه، لم تظهر الخلايا علامات على بروتين يسمى (CK3)، الذي يظهر عندما تنضج خلايا القرنية تماماً لتصبح في شكلها النهائي المتخصص. يشير هذا النمط إلى أن الخلايا بقيت في حالة شابة وقابلة للتكيف أثناء وجودها على السقالة، بدلاً من التسرع لتصبح جلداً قرنيًا متميزًا بالكامل. وتعد هذه علامة إيجابية لعلاج الخلايا الجذعية، حيث يكون الهدف غالباً هو إبقاء الخلايا في حالة تسمح لها بالاستمرار في تجديد الأنسجة.
تخلص الدراسة إلى أن هذه العدسات البشرية المستبعدة يمكن تنظيفها بنجاح واستخدامها كسقالة طبيعية تدعم الالتصاق والبقاء قصير المدى للخلايا الجذعية الحوافية. إن هذه المادة تحافظ على البنية الأساسية للقرنية ولا يبدو أنها تضر الخلايا التي تستقر عليها. ومع ذلك، يلاحظ الباحثون بحذر أن هذه ليست سوى خطوة أولى. فبينما التصقت الخلايا وبقيت حية، إلا أنها لم تشكل طبقة كاملة ومستمرة من الأنسجة بمفردها. وتشير الدراسة إلى أنه بينما تعتبر المادة مرشحاً قابلاً للتطبيق لعلاجات مستقبلية، إلا أن هناك حاجة لمزيد من العمل لتحسين كيفية وضع الخلايا وكيفية تغذيتها لتشجيعها على الانتشار وتغطية السطح بالكامل. وتوفر هذه النتائج أساساً متيناً لمزيد من الاستقصاء، مما يشير نحو مستقبل يمكن فيه تحويل النفايات الجراحية إلى مورد منقذ للحياة لاستعادة البصر.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.