نفس عميق

تعد أمراض الرئة، مثل انتفاخ الرئة والتهاب الشعب الهوائية والربو والتليف الكيسي، السبب الرئيسي الثاني للوفاة في العالم. وفي الولايات المتحدة وحدها هناك أكثر من 35 مليون أمريكي يعانون من أمراض الرئة المزمنة. ومن المحتمل أن يكون علماء معهد وايزمان للعلوم قد وجدوا الآن اتجاهًا أوليًا قد يؤدي، ربما، في المستقبل، إلى تطوير إجراءات لتخفيف معاناة من يعانون من هذه الأمراض، وإصلاح أنسجة الرئة. وتظهر النتائج التي توصلوا إليها، والتي نشرت مؤخرا في المجلة العلمية Nature Medicine، كيف أنه قد يكون من الممكن تسخير الخلايا الجذعية الجنينية للإصلاح.

بدأ البحث - الذي تم إجراؤه كجزء من أطروحة الدكتوراه للدكتور شافا روزن، من مجموعة أبحاث البروفيسور يائير رايزنر في قسم علم المناعة في معهد وايزمان للعلوم - بسبب التشابه الكبير بين الخلايا الجذعية الموجودة في الرئتين والخلايا الجذعية لنخاع العظم. في كليهما، لا يتم توزيع الخلايا الجذعية بالتساوي، ولكنها تتركز في أماكن محددة، حيث توجد جميع العوامل التي تحتاجها هذه الخلايا لتزدهر. يقول البروفيسور رايزنر: "لهذا السبب أردنا أن نعرف ما إذا كان من الممكن استخدام المعرفة والقوانين التي نعرفها من زراعة نخاع العظم، وتطبيقها على شفاء الرئة".

تعتمد عملية زرع نخاع العظم على عاملين رئيسيين: قدرة الخلايا الجذعية في الدم، بعد إدخالها إلى مجرى الدم، على التنقل بشكل مستقل في طريقها إلى المنافذ، ثم إفساح المجال، في المنافذ نفسها، للخلايا الجذعية المزروعة . أراد البروفيسور رايزنر وأعضاء مجموعته التحقق مما إذا كان من الممكن استخدام هذه الطريقة أيضًا في زراعة الخلايا الجذعية الرئوية. ولكن قبل ذلك كان عليهم العثور على مصدر للخلايا الجذعية الرئوية التي يمكن استخدامها في عملية زرع الأعضاء، لأن أنسجة الرئة تعتبر "سلعة" نادرة إلى حد ما.

مقارنة بين حالة الرئة بعد ستة أسابيع من تاريخ زراعة الخلايا الجذعية (يمين)، وتطورها بعد 16 أسبوع (يسار). باللون الأخضر: الخلايا المشتقة من الخلايا الجذعية المزروعة على خلفية خلايا الرئة المزروعة، وهي ليست خضراء. وتظهر الصور التكوين المستمر لخلايا الرئة الجديدة، لتحل محل الخلايا التالفة. التصوير باستخدام مجهر ثنائي الفوتون
مقارنة بين حالة الرئة بعد ستة أسابيع من تاريخ زراعة الخلايا الجذعية (يمين)، وتطورها بعد 16 أسبوع (يسار). باللون الأخضر: الخلايا المشتقة من الخلايا الجذعية المزروعة على خلفية خلايا الرئة المزروعة، وهي ليست خضراء. الثمانية... شاهد المزيد

وتغلب علماء المعهد على هذه العقبات باستخدام خلايا جذعية جنينية عمرها 20 أسبوعا، بعد أن تمكنوا من تحديد أن هذه هي المدة الزمنية المثالية لاستخدام الخلايا (الخلايا الأصغر سنا لن تكمل عملية التمايز، في حين أن الخلايا الأكبر سنا قد تصبح الخلايا السرطانية). ولإفساح المجال في التجاويف، طور العلماء طريقة فريدة جعلت من الممكن إعدادها لوصول الخلايا المزروعة، وبالتالي تمكنوا من إجراء سلسلة من التجارب التي، بمساعدة حقنة بسيطة في في الوريد، قاموا بحقن الخلايا الجذعية في نماذج الفئران ذات الرئتين التالفة. شقت الخلايا الجذعية للرئتين الجنينيتين طريقها، وتم امتصاصها في الرئتين، وبعد حوالي ستة أسابيع تمايزت كخلايا رئة طبيعية. وكانت النتيجة استعادة كاملة لرئتي الفئران، مع تحسن كبير في التنفس.

في المستقبل، يأمل البروفيسور رايزنر في تحديد الحد الأدنى من جرعة الأدوية التي تساعد على منع رفض الزرع، والتي ستسمح بزرع الخلايا الجذعية في رئتي الأشخاص الذين يحتاجون إليها. يقول البروفيسور ريزنر: «لكن الرؤية الحقيقية المبنية على هذه النجاحات هي بنك أنسجة الرئة، والذي يمكن استخدامه كمصدر للخلايا الجذعية الجنينية». ومن خلال هذا البنك، قد نتمكن من إيجاد علاج متاح وفعال لأولئك الذين يعانون من أمراض الرئة.