اللون الأزرق مفيد للقلب

اكتشف علماء معهد وايزمان أن جزيءًا أزرقًا صغيرًا يعمل على تحسين وظائف القلب لدى الفئران التي أصيبت بنوبة قلبية

كان "الدم الأزرق" لسنوات لقبا للأرستقراطيين، لكنه قد يصبح اسما رمزيا لعلاج جديد لمرضى القلب. اكتشف علماء معهد وايزمان للعلوم أن جزيءًا صغيرًا يستخدم كصبغة زرقاء في المختبرات البيولوجية يساعد في إصلاح أنسجة القلب التالفة لدى الفئران. وقد نشرت نتائج الدراسة مؤخرا في المجلة العلمية Journal of Clinical Analysis (JCI) Insight.

بدأ البحث قبل بضع سنوات عندما قام أعضاء مجموعة أبحاث البروفيسور إلداد تزهور في قسم البيولوجيا الجزيئية للخلية بزراعة خلايا عضلة القلب، تسمى الخلايا العضلية القلبية، في لوحات المختبر، على أمل تحديد الأدوية المحتملة التي من شأنها أن تؤدي إلى تجديد الخلايا التالفة. خلايا القلب أو نمو خلايا جديدة. وتعاون الباحثون مع الدكتور حاييم بار والدكتور نيجا كوتزر في وحدة HTS في مركز نانسي وستيفن جراند الإسرائيلي الوطني للطب الشخصي في معهد وايزمان للعلوم وبمساعدة الأنظمة الروبوتية، قاموا بتفريق خلايا عضلة القلب التي قاموا بجمعها نمت إلى آلاف أنابيب الاختبار الصغيرة وأضفت جزيئًا صغيرًا إلى كل أنبوب اختبار - مركبات كيميائية حيوية تعد وسيلة مفضلة لتطوير أدوية جديدة نظرًا لسعرها الرخيص واستقرارها وحقيقة أن نظام المناعة لدينا لا يعمل ضدها. وبعد متابعة الخلايا لمدة ستة أيام وإحصائها، تبين أن أحد المركبات أدى إلى زيادة عدد خلايا عضلة القلب: وهو جزيء من صبغة تسمى "شيكاغو سكاي بلو" (CSB) والتي عادة ما تكون تستخدم كأداة بحث وتشخيص.

وفي الدراسة الحالية، اختبر الباحثون الجزيء في ظل ظروف حقيقية في نماذج النوبات القلبية لدى الفئران. كما هو الحال مع البشر، تؤدي النوبات القلبية لدى الفئران البالغة إلى تكوين أنسجة ندبية. خلايا القلب في الثدييات قوية بما يكفي للعمل بشكل مستمر لعقود من الزمن، وبالتالي لا تتجدد. ومع ذلك، عندما تتضرر، لا رجعة فيه. وقام الباحثون، بقيادة الطالب البحثي أورين ييفا، بحقن CSB في قلوب الفئران التي أصيبت بنوبات قلبية، ووجدوا تحسنا في وظائف القلب. وبتشجيع من هذه النتيجة، بحثوا عن أدلة على تجديد خلايا القلب لدى الفئران، لكنهم لم يعثروا على شيء.

كيف إذن ساعد CSB في تحسين وظيفة القلب؟ وافترض الباحثون أن المادة قد تثبط أنواعًا معينة من الالتهابات التي تحدث استجابةً للأضرار التي لحقت بالقلب، وقد تؤدي إلى استمرار التندب، وهي حلقة مفرغة تؤدي إلى مزيد من التدهور في وظائف القلب. وعندما فحص الباحثون القلوب بعد علاج CSB، وجدوا أنها كانت بالفعل أقل ندوبًا من القلوب في المجموعة الضابطة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قلوب الفئران التي تلقت العلاج لم "تنتفخ مثل البالون"، كما يحدث غالبًا بعد إصابة القلب. ووجد فريق البحث أن CSB يمنع تنشيط خلايا الجهاز المناعي التي تسمى البلاعم، وبالتالي يقلل على ما يبدو الالتهاب والمزيد من الندبات.

وكشف المزيد من البحث أن الصبغة تعمل بطريقة أخرى: فبالإضافة إلى تقليل الالتهاب، فإنها تمنع نشاط إنزيم CaMKII، الذي يتم إنتاجه بكثرة في أمراض القلب. يؤدي فرط نشاط هذا الإنزيم بعد إصابة القلب إلى إضعاف قدرة خلايا عضلة القلب على الانقباض. وكشفت التجارب التي أجروها على أنسجة القلب الفريدة المزروعة في مختبر البروفيسور نيناد بورساك في جامعة ديوك وآلات "الحزم القلبية"، أن الصبغة تزيد بالفعل من انقباض خلايا عضلة القلب.

يقول البروفيسور تزور: "في مختبري، نركز عادة على تحديد الأدوية التي يمكن أن تعزز تجديد خلايا عضلة القلب". "لقد أوضحت لنا هذه الدراسة أنه يجب علينا أيضًا الانتباه إلى العمليات الأخرى التي تحدث بعد الأزمة القلبية، مثل الالتهاب والضرر الذي يلحق بقدرة خلايا القلب على الانقباض. وبما أن CSB مادة غير سامة، فإننا نعتقد أنه يمكن اختبارها كعلاج لمنع المزيد من الضرر بعد الإصابة بنوبة قلبية."

احتشاء عضلة القلب في الفأر. باللون الأحمر - خلايا الجهاز المناعي في المنطقة المتضررة

شراكة من القلب إلى القلب
انضم البروفيسور تزور وفريقه البحثي مؤخرًا إلى عدة مجموعات من جميع أنحاء أوروبا في مشروع طموح لفهم عملية تجديد خلايا القلب وتقديم نتائج الأبحاث للمرضى الذين يحتاجون إليها. المشروع يسمى ريانيماسيحصل على ما يقرب من 8 ملايين يورو على مدى خمس سنوات من التمويل من برنامج Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي للبحث والابتكار. تم اختيار البروفيسور ميغيل توريس من المركز الوطني لأبحاث القلب والأوعية الدموية في إسبانيا لقيادة المشروع الشامل بالإضافة إلى باحثين إسرائيليين وباحثين من ألمانيا وبريطانيا العظمى وسويسرا وإيطاليا والنمسا وهولندا.

"تم تنظيم المشروع بحيث توجد في أحد طرفيه مجموعات تدرس تجديد خلايا القلب في الحيوانات التي يمكنها تجديد جميع أجزاء أجسامها، مثل الأسماك والسلمندر. وفي المنتصف توجد المختبرات التي تدرس العملية في "الفئران والمختبرات التي تطبق الرؤى البحثية في الفئران على الحيوانات الكبيرة ذات القلوب الأقرب إلى قلوب البشر (الخنازير بشكل رئيسي)، وعلى الطرف الآخر - المختبرات التي تشارك في الأبحاث السريرية"، يوضح البروفيسور تزور. "في هذه المرحلة، على الرغم من أن المختبرات الرئيسية في المشروع هي مختبرات بحثية أكاديمية، إلا أن بعض شركاء المشروع هم شركات الأدوية والتكنولوجيا الحيوية التي ستساعد في سد الفجوة بين المختبر والعيادة. يعد مختبرنا في المعهد لاعبًا رئيسيًا في المشروع، حيث من المتوقع أن يركز جزء كبير من البحث على جزيئين اكتشفناهما، ويبدو أن كلاهما يلعبان دورًا حاسمًا في تجديد قلوب الثدييات.

للمادة العلمية