يمكن للخلايا الجذعية المستحثة المستخرجة من جلد المريض أن تعيد خلايا المخ التي تضررت بسبب مرض التصلب المتعدد

نجح باحثون من جامعة روتشستر في نيويورك في إنتاج خلايا ينتج منها الجسم خلايا الميالين التي تتضرر في أمراض مثل التصلب المتعدد والأمراض العصبية الأخرى من خلايا الجلد المستحثة.

أظهرت دراسة نشرت في 7 فبراير في مجلة Stem Cell أن خلايا الدماغ البشرية التي تم إنشاؤها عن طريق إعادة برمجة خلايا الجلد فعالة للغاية في علاج اضطرابات المايلين، وهي عائلة من الأمراض تشمل التصلب المتعدد ومرض نادر في مرحلة الطفولة يعرف باسم حثل المادة البيضاء لدى الأطفال.

تعد هذه الدراسة، وفقًا لمحرريها، أول محاولة ناجحة لإنتاج مجموعة من الخلايا المهمة للإشارات العصبية في الدماغ من الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات. وفي هذه الحالة، استخدم الباحثون الخلايا المستخرجة من جلد الإنسان وزرعوها في حيوانات لتكون بمثابة نموذج لأمراض المايلين.

"تدعم الدراسة قدرة الخلايا الجذعية المستحثة كمصدر فعال وممكن للخلايا لعلاج اضطرابات المايلين، كما يقول الباحث من المركز الطبي بجامعة روتشستر، طبيب الأعصاب ستيفن جولدمان، الباحث الرئيسي. "في الواقع، يبدو أن الخلايا المشتقة من هذا المصدر فعالة على الأقل مثل تلك المولدة من الخلايا الجذعية الجنينية."

فتح هذا الاكتشاف الباب أمام علاجات جديدة بالخلايا الجذعية لمجموعة متنوعة من الأمراض العصبية التي تتميز بفقد مجموعة معينة من الخلايا في الجهاز العصبي المركزي، تسمى المايلين. مثل العزل في الأسلاك الكهربائية، المايلين عبارة عن نسيج دهني يعزل الاتصال بين الخلايا العصبية ويضمن النقل السلس للإشارات من خلية إلى أخرى. عند تلف أنسجة المايلين، يتعطل الاتصال بين الخلايا أو حتى يتم فقدانه.

أشهر الأمراض المرتبطة باضطراب المايلين هو التصلب المتعدد، حيث يقوم الجهاز المناعي في الجسم بمهاجمة المايلين وتدميره. يعد فقدان المايلين أيضًا محورًا لسلسلة من الأمراض القاتلة المعروفة باسم حثل المادة البيضاء لدى الأطفال والتي تهاجم الأطفال. ورغم أن هذا المرض نادر على المستوى الشخصي، إلا أنه يتم تشخيص إصابة آلاف الأطفال به كل عام في جميع أنحاء العالم.

مصدر خلايا المايلين موجود في الدماغ وفي العمود الفقري وهو نوع من الخلايا تسمى الخلايا قليلة التغصن (خلايا قليلة التغصن). الخلايا الدبقية قليلة التغصن، بدورها، هي من نسل خلايا أخرى تسمى الخلايا السليفة قليلة التغصن أو OPC.

لطالما اعتبرت اضطرابات المايلين هدفًا للعلاج المعتمد على الخلايا. وفقًا للنظرية، إذا أمكن زرع خلايا OPC السليمة في الدماغ المريض أو المصاب، فقد تكون هذه الخلايا قادرة على إنتاج خلايا قليلة التغصن جديدة قادرة على استعادة المايلين المفقود، وبالتالي عكس الضرر الناجم عن الأمراض.

ومع ذلك، هناك العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها. أحد التحديات هو أن OPC هي خلية ناضجة في الجهاز العصبي المركزي وتظهر متأخرة في التطور. "بالمقارنة مع الأعصاب، التي تعد من بين الخلايا الأولى التي تشكلت في التطور البشري، هناك العديد من المراحل والخطوات اللازمة لإنشاء الخلايا الدبقية مثل OPC" يقول جولدمان. "تتطلب هذه العملية فهمًا لعلم الأحياء الأساسي والتطور الطبيعي لهذه الخلايا، وعندها فقط سنكون قادرين على إعادة إنتاج هذا التسلسل الدقيق في المختبر."

وكان التحدي الكبير الآخر هو تحديد المصدر المثالي لهذه الخلايا. ركز معظم الباحثين في هذا المجال على الخلايا المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية وخلايا الأنسجة المتخصصة. في حين أن الباحثين الذين سيستخدمون هذه الخلايا قد أنتجوا رؤية حيوية لبيولوجيا الخلايا الجذعية، فإن هذه المصادر لا تعتبر مثالية لتلبية الطلب عندما يصبح العلاج المعتمد على الخلايا أكثر شيوعًا.

إن الاكتشاف الذي تم في عام 2007 بأن خلايا الجلد يمكن إعادة برمجتها إلى النقطة التي تعود فيها إلى حالة بيولوجية تعادل الخلايا الجذعية الجنينية - خلايا تسمى الخلايا الجذعية المستحثة - يمثل طريقا جديدا إلى الأمام بالنسبة للعلماء. ونظرًا لأن هذه الخلايا، التي يتم إنشاؤها من خلايا جلد المريض نفسه، متكيفة وراثيًا مع المريض، فإن احتمالية رفض عملية الزرع تتضاءل بشكل كبير. وتضمن هذه الخلايا أيضًا مصدرًا لا نهاية له من المواد التي يمكن من خلالها استخلاص الخلايا اللازمة للشفاء.

كان فريق جولدمان أول من نجح في إتقان العملية المعقدة لاستخدام الخلايا الجذعية المستحثة لإنتاج OPCs. هذه العملية تستغرق وقتا طويلا. استغرق الأمر من جولدمان وفريقه أربع سنوات لتحديد موقع المادة الكيميائية اللازمة لبرمجة وإنتاج وتنقية خلايا OPC بكمية كبيرة ليتم زرعها في حيوانات التجارب، ويتطلب كل تحضير ما يقرب من ستة أشهر من مرحلة خلايا الجلد إلى عملية الزرع. مجموعة من خلايا ما قبل المايلين.

بمجرد أن نجحوا في تحديد وإنتاج OPCs من الخلايا المستحثة، قاموا بتطوير قدرة هذه الخلايا على بناء خلايا ميالين جديدة عندما تم زرعها في الفئران المصابة بحثل المادة البيضاء الوراثي، مما يحرمها من القدرة على إنتاج المايلين.

ووجدوا أن خلايا OPC تنتشر في جميع أنحاء الدماغ وتبدأ في إنتاج المايلين. ولاحظوا أن خلايا OPC المشتقة من الخلايا الجذعية المستحثة تقوم بذلك بسرعة وسهولة وكفاءة أكبر من الخلايا المشتقة من الأنسجة الجنينية. وكانت الحيوانات أيضًا خالية من أي نمو سرطاني، وهو أحد الآثار الجانبية الخطيرة المحتملة لبعض علاجات الخلايا الجذعية، كما أنها نجت لفترة أطول من الفئران المصابة بنفس الأمراض والتي لم تتلق العلاج.

يقول جولدمان: "كان التجمع السكاني الجديد للـ OPC والخلايا الدبقية قليلة التغصن كثيفًا وواسع الانتشار وسليمًا". "في الواقع، يبدو أن عملية استعادة المايلين أسرع وأكثر كفاءة من جميع مصادر الخلايا الأخرى."

الخطوة التالية في تقييم هذه الخلايا – قد تكون التجارب السريرية قريبًا. جولدمان، جنبًا إلى جنب مع فريق من الباحثين والأطباء من روتشستر وسيراكوز وبافالو، على استعداد لبدء العلاج بدون وصفة طبية لمرضى التصلب المتعدد. حصلت هذه المجموعة، المعروفة باسم اتحاد مرض التصلب العصبي المتعدد في شمال البلاد، على موافقة التمويل من مجلس علوم الخلايا الجذعية في ولاية نيويورك. في حين أن الأبحاث الأولية للكونسورتيوم - والتي من المقرر أن تبدأ مرحلتها الأولى في عام 2015 - ستركز على الخلايا المشتقة من مصادر الأنسجة، تتوقع جولدمان أن خلايا OPC المشتقة من الخلايا الجذعية المستحثة سيتم تضمينها في نهاية المطاف في هذا المشروع.

لإشعار الباحثين