اكتشاف علماء معهد وايزمان قد يجعل من الممكن زيادة كمية الخلايا الجذعية في عمليات زرع نخاع العظم - وتحسين فرص نجاحها
يتجدد الدم في شراييننا باستمرار بفضل الإمداد الصغير الذي لا ينضب من الخلايا الجذعية في نخاع العظم والذي يضمن إمدادًا ثابتًا بخلايا الدم الطازجة. في عمليات زرع نخاع العظم، يتم حصاد هذه الخلايا الجذعية من المتبرعين ونقلها إلى المرضى الذين يحتاجون إليها، على سبيل المثال مرضى سرطان الدم أو أنواع أخرى من سرطان الدم. ومع ذلك، فإن كمية الخلايا الجذعية ليست دائما كافية، ولا توجد حاليا طريقة لزراعة هذه الخلايا في المختبر دون أن تفقد خصائصها الفريدة. معهد وايزمان للعلوم عالمات اكتشفت مؤخرا طريقة قد تتيح زيادة كمية الخلايا الجذعية المخصصة للزراعة، وبالتالي تحسين فرص نجاح عمليات زراعة نخاع العظم.
البروفيسور عيديت شاهار من قسم علم المناعة وأعضاء مجموعته يبحثون عن مستقبل يسمى CD74 والذي يوجد على أغشية خلايا الدم. وبعد دراسة سابقة، اكتشف العلماء أن هذا المستقبل يحسن قدرة خلايا الدم البيضاء من النوع B على البقاء، وأرادوا التحقق مما إذا كان المستقبل يستخدم أيضًا بطريقة مماثلة في الخلايا الجذعية في نخاع العظم. ولدهشتهم، تبين أن تأثيره في الخلايا الجذعية يكون معاكسًا تمامًا: فهو يبدأ سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تؤدي إلى موت الخلايا.
تم الكشف عن هذه الحقيقة بعد اكتشاف كميات أكبر من المعتاد من الخلايا الجذعية في الهيكل العظمي لفئران معدلة وراثيا بدون مستقبل CD74 في إحدى التجارب. بمعنى آخر، أدى تعطيل المستقبل إلى منع الخلايا من الموت وسمح لها بالبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة والتراكم. كيف يمكن للمستقبل نفسه أن يؤدي إجراءات مختلفة تمامًا في نوعين من الخلايا؟ ربما يكمن السبب في ذلك في الظروف، على سبيل المثال مستويات الأكسجين، أو البيئات المختلفة التي تعمل فيها الخلايا - الدورة الدموية في حالة الخلايا البائية والنخاع العظمي في حالة الخلايا الجذعية.
وفي وقت لاحق، قام العلماء بزرع جرعات في الفئران التي تعاني من نقص النخاع العظمي، والتي تضمنت كميات مماثلة من الخلايا الجذعية الطبيعية والخلايا الجذعية التي لا تحتوي على CD74. لقد اندهشوا عندما اكتشفوا أن الخلايا التي لا تحتوي على المستقبل تم امتصاصها بشكل أفضل، وتضاعفت بسرعة وفي وقت قصير امتلأت نخاع العظم بالكامل. وفي الخطوة التالية، أجرى العلماء "منافسة" بين نوعي الخلايا، حيث أجروا سلسلة من التجارب قاموا فيها تدريجياً بزيادة كمية الخلايا الجذعية الطبيعية على حساب الخلايا المهندسة. وكانت النتائج واضحة: حتى عندما كانت الخلايا التي لا تحتوي على المستقبل تشكل فقط عُشر العدد الإجمالي للخلايا في الجزء المزروع، فقد تم امتصاصها بشكل أفضل، وانقسمت بسرعة، وكانت هي التي ملأت في النهاية معظم النخاع العظمي. وفي تجارب إضافية، على الفئران التي خضعت لعلاجات كيميائية - مماثلة لتلك التي أعطيت لمرضى السرطان - أصبح من الواضح أن الفئران التي ليس لديها بروتين CD74 نجت واستعادت نظامها المناعي بكفاءة أكبر من فئران التحكم.
أخيرًا، وجد العلماء أن الجسم المضاد الذي يحجب الموقع النشط لمستقبل CD74 يتسبب في تراكم الخلايا الجذعية بكميات كبيرة في الأوعية المختبرية وفي الهيكل العظمي للفئران. بالإضافة إلى ذلك، أظهروا أن حجب بروتين CD74 في الخلايا الجذعية المأخوذة من البشر أدى إلى تغيرات جزيئية مماثلة لتلك التي لوحظت في الفئران. تشير هذه النتائج إلى أن حجب المستقبل قد يكون ذا صلة بزراعة نخاع العظم لدى البشر.
عندما لا يكون هناك متبرع مطابق بنسبة 100% للمريض الذي يحتاج إلى زراعة نخاع العظم، فمن الممكن في بعض الأحيان التغلب على عدم وجود تطابق كامل باستخدام جرعات ضخمة من الخلايا الجذعية. كما أنه في بعض الأحيان يكون مصدر الخلايا المخصصة للزراعة هو دم الحبل السري الذي يحتوي على كمية صغيرة من هذه الخلايا. في كلتا الحالتين، زيادة كمية الخلايا الجذعية أمر ضروري. ويخلص البروفيسور شاهار إلى أن "أبحاثنا قد تساعد في إنتاج خلايا جذعية للزراعة بكميات أكبر وبجودة أعلى".
ضمت المجموعة البحثية د. شيرلي بيكر هيرمان، ميلينا روزنبرغ، د. كارميت هليل كارنيل، د. نعمة جيل يروم، د. ماتياس كرامر، د. أفيتال باراك، د. ليتل صابر، كيرن ديفيد، د. ليهي رادومير. وهاداس ليفينسكي وميشال ليفي من قسم المناعة بالمعهد؛ والدكتور جيلجي فريدلاندر من المركز الوطني الإسرائيلي للطب الشخصي الذي يحمل اسم نانسي وستيفن جراند؛ البروفيسور ريتشارد بوكلا من كلية الطب بجامعة ييل؛ والبروفيسور أمنون بيليد من مركز هداسا الطبي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
