الدكتور ثا سوف يشفي المرضى

لا مزيد من مشارط الجراحين وأدوية الصيادلة. يحتاج الجسم فقط إلى مساعدة العلماء، الذين سيحفزون الأدوات التي يستخدمها لإصلاح نفسه، وهي الخلايا والإشارات الكيميائية

بواسطة تمارا تروبمان
الأربعاء 18 إبريل 2001م

الدكتور ثا سوف يشفي المرضى
لا مزيد من مشارط الجراحين وأدوية الصيادلة. يحتاج الجسم فقط إلى مساعدة العلماء، الذين سيحفزون الأدوات التي يستخدمها لإصلاح نفسه، وهي الخلايا والإشارات الكيميائية

من المؤكد أن الأجيال القادمة ستصاب بالصدمة عندما تقرأ في كتب التاريخ عن الأساليب المستخدمة في الطب اليوم والتي تعتمد بشكل رئيسي على السموم
والعمليات الجراحية العدوانية. إن الفهم العلمي الذي يتشكل الآن قد يكون أكثر تشابهاً مع أساليب العلاج في المستقبل.

وبحسب أنصار المفهوم الجديد فإن الطب لن يقوم على المشرط والسموم، بل عليهما
الأدوات التي يستخدمها الجسم لإصلاح نفسه: الخلايا والإشارات الكيميائية. المرض هو في الواقع خلية تضررت وتوقفت عن العمل بشكل صحيح، وكل المعرفة اللازمة لإصلاح الأمراض موجودة داخل الخلايا نفسها. ما هو مطلوب، وفقا ل

المفهوم المطروح هو تعبئة قوة الشفاء في الجسم واكتشاف كيفية تعلم كيفية شفاء نفسه.

يقول إدواردو ماتيرني، أستاذ علم الأحياء التطوري في الجامعة العبرية: "يعتقد كل واحد منا أن لديه علاجًا للسرطان". واكتشف أثناء فحصه أنه تم نشر أكثر من 50 ألف مقال في الصحافة العلمية التي تتناول هذا الموضوع
في أدوية السرطان الجديدة. ويقول: "ومع ذلك، باستثناء حالات قليلة محددة، فيما يتعلق بالشفاء ومن حيث فهم النظام - لم نحقق سوى تقدم ضئيل للغاية.

ويواصل البروفيسور ماتيرني قائلاً: "علينا أن نتخلى عن الأمل في العثور على علاج في زجاجة". "من الوهم الاعتقاد بأن جزيءًا واحدًا يمكنه بالفعل علاج أمراض معقدة مثل السرطان أو السكري أو أمراض القلب أو الفصام. ومن المستحيل وضع كل المعرفة الواسعة الموجودة في خلية واحدة في زجاجة أو حبة."

تتحكم خلايا الجسم البالغ عددها 100 تريليون خلية في نفسها عن طريق تبادل الإشارات الكيميائية. تفرز الخلايا إشارات كيميائية للتأثير على سلوكها

من الخلايا الأخرى، وتستقبل الإشارات من خلال مستقبلات مدمجة على سطحها. تخبر مثل هذه الإشارات خلايا الجنين في الرحم بالبدء في التحول إلى خلية دماغية أو خلية عضلية. لذلك، من خلال توفير الإشارات المناسبة، قد يكون من الممكن تجديد تجمع خلايا الدماغ في أدمغة مرضى الزهايمر أو باركنسون، أو إنشاء خلايا تفرز الأنسولين لمرضى السكر أو تجديد خلايا القلب في أجسام الأشخاص الذين يعانون من قصور القلب.

بدأ الطب في استخدام قوة الشفاء الذاتي للجسم منذ عقود. فاللقاحات، على سبيل المثال، هي واحدة من أقدم الأدوات وأكثرها فعالية لتحقيق ذلك. لكن المفهوم الجديد للشفاء - المعروف بالشفاء الخلوي - ليس مجرد استمرار لهذا النهج. يهدف معظم مؤيدي الشفاء الخلوي إلى هدف أعلى: ليس فقط الحفاظ على عمل الأجهزة المكسورة في الجسم عند مستوى يسمح للمريض بمواصلة الحياة، بل تحسينها إلى أقصى حد، حتى تصبح جيدة كالجديدة.

إن العلاج الطبي الحالي، وخاصةً الذي يُعطى للأمراض التنكسية في سن الشيخوخة، عادة ما يساعد المرضى على الاستمرار في العيش مع قصور القلب أو التهاب المفاصل. لكن أنصار الشفاء الخلوي يأملون أنه بمساعدة الخلايا الجذعية والإشارات المناسبة، سيكون من الممكن استبدال الأنسجة البالية أو التالفة بأنسجة جديدة.

تعمل الخلايا تقريبًا ككيانات مستقلة تبني نفسها عندما تعطى الإشارات المناسبة. يقول البروفيسور متراني: "أشك في أن يتمكن أي شخص من اكتشاف كيفية إنتاج خلية بناءً على المعرفة التشريحية المتراكمة، ولكن من ناحية أخرى، هناك فرصة أكبر بكثير لاكتشاف إشارات الخلايا الجذعية التي يتم إرسالها". اللازمة لتصبح خلية قلب."

ولتحقيق هذه الغاية، كما يقول بعض مؤيدي هذه الطريقة، يجب تغيير طريقة التفكير المقبولة في الكيمياء والبيولوجيا الجزيئية. إن الأدبيات العلمية مليئة بتقارير الباحثين الذين حددوا مئات وآلاف الجينات المشاركة في تطور الأمراض أو وصفوا الآلاف من العلامات الجزيئية الموجودة في الخلايا السرطانية. فبدلاً من محاولة التعرف على دور كل من الجينات الثلاثين ألف تقريباً في الجينوم البشري وكيف تحدد مجموعاتها المختلفة مصير الخلية (قد يصل عددها إلى سبعة أرقام) ـ فمن الأفضل التعرف على الإشارات الكيميائية التي تتبادلها الخلايا فيما بينها. أنفسهم، وعددهم عدة مئات.

الخلايا الجذعية الجنينية

تلعب البروتينات التي ترسل إشارات إلى الخلايا دورًا حيويًا في توجيه تطور الجسم من خلية بويضة مخصبة إلى جسم كامل، يتكون من العديد من أنواع الخلايا المختلفة. أحد محاور البحث في مجال الشفاء الخلوي هو الخلايا الجذعية الجنينية. هذه الخلايا موجودة في الأجنة في مرحلة مبكرة جدًا. وتتكون منها جميع أنسجة الجسم وأعضائه. ويمكن مقارنتها بالطين الحي الذي يتشكل منه الجسم ويصلح نفسه على مر السنين.

مثل الطين، الخلايا الجذعية ليس لها خصائص خاصة. ولكنها يمكن أن تغير شكلها وتصبح دمًا أو جلدًا أو عظمًا أو دماغًا أو أي نسيج آخر في الجسم. لديهم قدرة مذهلة على تجديد أنفسهم. باستثناء الخلايا السرطانية، فإن جميع الخلايا البالغة الأخرى في الجسم لا تمتلك هذه القدرة. عندما تنقسم الخلايا الجذعية، فإنها عادة ما تنتج خلية واحدة بالغة وخلية جذعية واحدة، وبالتالي تحافظ على عددها. تنتج الخلايا الناضجة خلايا متطابقة مع نفسها ويمكنها الانقسام لعدد محدود من المرات، هذا إن حدث ذلك على الإطلاق.

اليوم، يجب على الأشخاص الذين يحتاجون إلى زراعة الأعضاء أن يأملوا في العثور على متبرع مناسب. وحتى عند العثور على متبرع، يجب عليهم تناول الأدوية لبقية حياتهم لمنع جهاز المناعة لديهم من رفض عملية الزرع الأجنبية. أثار استنساخ النعجة دوللي وحيوانات أخرى إمكانية جديدة: إنتاج مستودع شخصي للأعضاء من أجل زرعها. ولا يزال هذا مجرد احتمال وليس من الواضح ما إذا كانت الطريقة ستنجح، لأنه لم يحاول أحد حتى الآن تطبيقها على البشر. الفكرة الأساسية هي أخذ خلية من شخص يحتاج إلى عملية زرع، وإدخال نواتها في البويضة التي تم إزالة نواتها وإنشاء جنين سيكون توأمًا جينيًا لذلك الشخص. عندما يصل الجنين إلى عمر أسبوع واحد (في هذا العمر يبدو وكأنه كتلة مجهرية من الخلايا)، سيتم حصاد الخلايا الجذعية الجنينية منه. وسيكون من الممكن فرز هذه الخلايا إلى خلايا يحتاجها المريض وزراعتها دون أن يرفض جسمه عملية الزرع.

اكتشاف الكود

ولكن لكي ننجح في إعادة إنتاج الرحلة التي تمر بها الخلية من كونها خلية جذعية جنينية إلى خلية بالغة في المختبر، يجب أولا التعرف على الإشارات الكيميائية التي توجه هذه الرحلة. لقد تمكن العلماء بالفعل من حث الخلايا الجذعية الجنينية للفئران على أن تصبح خلايا عصبية. تمت الخطوة الأولى في الخلايا الجذعية الجنينية البشرية في أبريل الماضي، عندما قام الدكتور بنيامين روبينوف من معهد العلاج الجيني في مستشفى هداسا بالقدس، وزملاؤه من جامعة موناش في أستراليا وجامعة سنغافورة الوطنية، بتحويل هذه الخلايا إلى أعصاب. الخلايا. في نوفمبر الماضي، نجح البروفيسور نسيم بنفانيستي من الجامعة العبرية وزملاؤه من جامعة هارفارد في جعل الخلايا الجذعية الجنينية البشرية تتمايز إلى مجموعة متنوعة من الأنواع بما في ذلك العظام والجلد والأعصاب. يركز كلا الفريقين الآن على إيجاد مجموعات من العوامل التي من شأنها توجيه تمايز الخلايا بطريقة أكثر كفاءة.

ويشير الدكتور روبينوف إلى أن هناك حاجة إلى أبحاث مكثفة قبل أن يتم زرع الخلايا في البشر. "قد يتعين علينا اتخاذ الاحتياطات اللازمة في حالة إنتاج الخلايا المزروعة لأورام سرطانية أو أنسجة غير مرغوب فيها. يقول روبينوف: "أعتقد أنه سيتعين علينا برمجة الخلايا بطريقة تجعل من الممكن أن نأمرها بالانتحار إذا بدأت في التصرف بطريقة غير مرغوب فيها". على سبيل المثال، سيكون من الممكن "تزويدهم ببرامج الانتحار، والتي سيتم تصنيعها من الجينات المسؤولة عن موت الخلايا المبرمج (آلية الانتحار الذاتي للخلية)." وستظل هذه الجينات غير نشطة حتى نقرر تفعيلها بدواء أو مادة ما، مما سيأمرها بالبدء في العمل، وبالتالي تدمير الخلايا المزروعة.

الخلايا الجذعية الناضجة

بمجرد تكوين الجسم، تختفي الخلايا الجذعية الجنينية، تاركة وراءها عددًا قليلًا من السلالات التي ستبقي الجسم في حالة جيدة طوال سنوات حياته. وحتى وقت قريب، كان يُعتقد أن هذه النسل، التي تسمى الخلايا الجذعية الناضجة، لا يمكن أن تصبح جميع أنواع الخلايا، ولكن تم دحض هذا الاعتقاد بعد اكتشاف مثل هذه الخلايا في كل أنواع الأنسجة تقريبًا. وقد تم نشر دليل واضح على ذلك قبل ستة أشهر في مجلة "ساينس" العلمية. وفي هذا التقرير، وصف باحثون من معهد كارولينسكا في السويد كيف تمكنوا من حث الخلايا الجذعية الناضجة من الجهاز العصبي على التحول إلى مجموعة متنوعة من الخلايا الناضجة الأخرى. ، بما في ذلك خلايا الدم والقلب والكبد والجلد. ومعنى البحث أن جميع الآليات التي توجه تكوين خلايا الدم والقلب والكبد وجميع الخلايا الأخرى التي تم إنشاؤها في التجربة موجودة في مجموعة الخلايا - والعلاقات المتبادلة بينها - لتلك الأعضاء أنفسهم.
يقول الدكتور إيلات: "من الواضح اليوم أنه في الجسم نفسه، في كل عضو، يوجد مخزون من الخلايا الجذعية الموجودة وترافقنا فعليًا طوال حياتنا، ولديها القدرة على التمايز في حالة حدوث ضرر". حيوت، رئيس مشروع الخلايا الجذعية في شركة التكنولوجيا الحيوية الإسرائيلية الأمريكية QBI: "المشكلة هي على ما يبدو أن كميتها ليست كافية. إذا تمكنا بطريقة أو بأخرى من العثور على العوامل التي من شأنها أن تجعلهم يتضاعفون ويتسببون في التمايز، فأعتقد أن هذا سيكون أحد أكثر طرق العلاج تقدمًا."

ينفذ معهد QBI العديد من المشاريع التي تهدف إلى تحديد البروتينات التي تتحكم في تكاثر الخلايا وتمايزها في أنواع الخلايا المختلفة. وبمجرد العثور على مثل هذه البروتينات، يصبح من الضروري القيام بعمل شاق لتوصيفها ودراسة وظيفتها. ومن أجل التركيز مسبقًا فقط على البروتينات محل الاهتمام، طورت الشركة طريقة يتم من خلالها إدخال أجزاء من الحمض النووي التي تحيد نشاط الجينات في الخلايا. عندما يقوم هذا الجزء من الحمض النووي بتثبيط الجين الضروري لعمليات التمايز، فإن الخلية التي تحتوي على هذا الجزء ستختفي من مزرعة الخلية التي تمايزت إلى نوع معين من الخلايا (على سبيل المثال، خلية عصبية)، وسوف يختفي الجزء نفسه أيضًا. إذا كان جزء الحمض النووي يثبط الجين الذي يمنع التمايز، فسيتم تمثيل نوع الخلية هذا بقوة أكبر في المجموعة السكانية التي تم فرزها، وكذلك شريحة الحمض النووي. وللتعرف على أجزاء الحمض النووي، تستخدم الشركة تقنية تسمى "رقائق الحمض النووي". الرقائق عبارة عن ألواح زجاجية تُطبع عليها أجزاء الحمض النووي. على كل شريحة، يطبع الباحثون عدة آلاف من قطع الحمض النووي، وفي نهاية العملية، تقرأ أجهزة الكشف بالليزر جميع المعلومات الموجودة على الشريحة.

وبهذه الطريقة، يتلقى الباحثون معلومات ليس فقط عن الاختلافات في الجينات المعبر عنها في الخلايا الجنينية والخلايا البالغة، ولكن أيضًا معلومات حول الدور الذي تلعبه البروتينات (المشفرة في الجينات) أثناء زراعة الخلايا وتمايزها. ووفقا للدكتور باز اينات، كبير العلماء في QBI، فقد اكتشفت الشركة بالفعل عشرات البروتينات الجديدة باستخدام هذه الطريقة، وتقوم الآن بالتحقيق في أدوارها في تكاثر الخلايا وتمايزها.

تم إثبات مرونة الأنسجة الناضجة في تجربة أجرتها الدكتورة سارة فاربر وزملاؤها من مستشفى شيبا. استخدم الدكتور فاربر مرونة خلايا الكبد لعلاج الفئران التي تعاني من مرض مشابه لمرض السكري عند الأطفال. قامت بإدخال جين PDX1 في كبد الفئران، ويحتوي هذا الجين على تعليمات لإنتاج بروتين ضروري لتنظيم جين الأنسولين ويتغلب على التعبير عن العديد من الجينات الأخرى في البنكرياس. وقد تم إثبات دوره الحيوي في تطور البنكرياس قبل ست سنوات عندما أنشأ الباحثون أجنة فئران بدون هذا الجين، حيث وُلدوا بدون بنكرياس.

وكانت الإشارات التي يرسلها بروتين PDX1 قوية جدًا لدرجة أن مجموعة صغيرة من خلايا الكبد تخلت عن وظيفتها الأصلية وبدأت في إنتاج الأنسولين. يقول الدكتور فاربر: "لم يحفز هذا جين الأنسولين فحسب، بل قام أيضًا بتحفيز النظام بأكمله الذي يعالج الأنسولين وينظم وظيفته".

من غير المتوقع أن يكون إدخال جين الأنسولين في البنكرياس لدى طفل مصاب بالسكري مفيدًا، لأن المرض لا يدمر الخلايا التي تنتج الأنسولين فحسب، بل يدمر أيضًا خلايا البنكرياس الأخرى المحيطة بها، والتي تعتبر ضرورية لعمل البنكرياس الطبيعي. ولهذا السبب فإن إدخال جين الأنسولين لن يكون كافياً، لأن البيئة الداعمة بأكملها تالفة.

وميزة الخلايا الجذعية هي أن التجارب التي تجرى عليها لا تصاحبها مشاكل أخلاقية مرتبطة بالتجارب على الخلايا الجذعية الجنينية. تنشأ المشكلة الأخلاقية من حقيقة أن الخلايا الجنينية يتم استخراجها من الأجنة المجمدة المتبقية بعد علاج التلقيح الصناعي. وبعد عزلها لأول مرة عام 1998، مُنع العلماء العاملون في المختبرات الحكومية من دراستها في بعض الدول. في الولايات المتحدة، على سبيل المثال،
ولم يتم رفع الحظر إلا في أغسطس/آب بعد معارضة مطولة من معارضي الإجهاض. في إسرائيل، لا توجد أنظمة تمنع أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية، ولا توجد أي أنظمة تنظم هذه الأبحاث (على الرغم من أنه يجب الموافقة على جميع هذه التجارب)
في لجنة هلسنكي الوطنية).

ما مدى قرب العلاج؟ لا أحد يعرف لا يزال يتم تلقي تقارير عن النتائج التجريبية طوال الوقت، ولكن النتائج مختلطة ومن السابق لأوانه الحكم عليها. انظر على سبيل المثال محاولة تطوير العلاج الخلوي لمرض باركنسون.

في وقت سابق من هذا الشهر، أفاد باحثون من جامعة هارفارد أن الخلايا الجذعية الجنينية المزروعة في أدمغة الجرذان والفئران نمت لتصبح نوع خلايا الدماغ التي تتدهور في مرض باركنسون، بل وشكلت اتصالات مع خلايا الدماغ المجاورة. في اليوم التالي، نشرت مجلة نيو إنجلاند الطبية نتائج دراسة تم فيها زرع الخلايا العصبية الجنينية، من الأجنة المجهضة، في أدمغة 20 مريضًا بمرض باركنسون. وكانت النتائج مختلطة: في بعض المرضى، أدى العلاج إلى تخفيف بعض الشيء من شدة أعراض المرض، بما في ذلك الهزات اللاإرادية. ولكن في حالات أخرى تفاقمت الأعراض بالفعل. وجاء في التعليق المصاحب للدراسة ما يلي:
لأن جزءًا كبيرًا من الخلايا المزروعة لم يبق في الدماغ ولأن الباحثين استخدموا الخلايا المزروعة وليس الخلايا الطازجة. ربما لم يقم الباحثون بتزويد الخلايا الموجودة في البيئة المحيطة بالإشارات المناسبة لمواصلة عملها داخل الجسم أيضًا.

يقول الدكتور روبينوف: "الانطباع الذي يتلقاه اليوم هو أنه يمكننا أن نأخذ خلية، سواء كانت خلية جذعية بالغة أو خلية جذعية جنينية، ونلعب بمصيرها". "سيتم استخدام نفس العوامل في كلتا الحالتين، لأن هذه المعلومات ستجتمع في نهاية المطاف وتؤدي إلى ما نسميه الثورة الخلوية."