قفزة في تجديد شباب الجسم: الخلايا الجذعية والإكسوسومات المعدلة وراثيًا أعادت إحياء العديد من الأنظمة في قرود المكاك

يتحدث الدكتور روي تسيزانا، الباحث الرئيسي السابق في مؤسسة XPRIZE للشيخوخة، عن المسابقة التي تبلغ قيمتها 101 مليون دولار لتجديد شباب البشر - وعن الأبحاث الجديدة التي تعمل على تجديد الإدراك والمناعة والعظام لدى القرود، وتقليل الخلايا المسنة، وإعادة "ساعات العمر" إلى الوراء من 5 إلى 7 سنوات.

 

قبل حوالي خمس سنوات، كنتُ الباحث الرئيسي في مجال مكافحة الشيخوخة في منظمة "إكس برايز". كنا نبحث عن طرق مختلفة لوقف الشيخوخة وإعادة عقارب الساعة إلى الوراء، أي لجعل الناس أكثر شبابًا. كل هذا لتحقيق هدف المنظمة: إطلاق مسابقة لتجديد شباب الناس. كنا نعلم جيدًا أننا لا نريد إطلاق مسابقة تركز على الجوانب السطحية للشيخوخة: العلاجات التجميلية الشائعة في كل عيادة، والتي تُنعم بشرة الوجه قليلًا، أو تُساعد على إعادة نمو الشعر في فروة الرأس. الفائزون في المسابقة التي خططنا لها هم أولئك الذين سيطورون ويُظهرون علاجات تُعيد وظائف عدة أجهزة في الجسم في آنٍ واحد، وتعيدها إلى حالتها الطبيعية عندما كان الشخص شابًا.

لقد تغيّر الكثير منذ ذلك الحين، وقد تركتُ بالفعل جائزة إكس وانتقلتُ للتركيز على مجالات أخرى. لحسن الحظ، استمر البحث بدوني. في العام الماضي، نجحوا في تنظيم... افتح أكبر مسابقة حتى الآن، قدّموا جوائز بقيمة مائة مليون دولار، وكان هدفهم المعلن هو عرض علاجات تُجدّد شباب الناس. الفائزون بالمسابقة هم مَن يُثبتون قدرتهم على تجديد شباب الجهاز العضلي الهيكلي، والجهاز المناعي، والإدراك لدى المرضى حتى سن الثمانين. 

قبل أن تتحمس، اعلم أن جائزة إكس تضع لنفسها أهدافًا كبيرة وصعبة. لو كانت أهداف المسابقة سهلة المنال، لما كانت هناك حاجة لاستثمار ملايين الدولارات في مثل هذه المسابقة! لذلك، تُخطط جائزة إكس لكل مسابقة بدقة، بحيث لا تكون الأهداف صعبة المنال، ولا تكون مستحيلة تمامًا.

عندما أُعلن عن المسابقة قبل عام، لم يكن هناك علاجٌ يُمثل فرصةً حقيقيةً لاستعادة أنظمة الجسم. لا بأس. ولهذا السبب تحديدًا تُطلق جائزة إكس مسابقاتها: لتشجيع الصناعة على تغيير مسارها والبدء باستثمار الأموال والموارد والتفكير في حل هذه المشكلات الكبيرة. ولهذا السبب أيضًا، يُفترض أن تستمر المسابقة سبع سنوات، لمنح الصناعة والعلم وقتًا كافيًا لإيجاد اتجاهات جديدة لحل مشكلة الشيخوخة.

والآن، بعد عام من انطلاق المسابقة، شهدنا نقلة نوعية في مجال استعادة الشباب. بحث جديد ومثير قد يفتح آفاقًا جديدة لعلاج الشيخوخة. وآمل حقًا أن تُتاح الفرصة للباحثين الذين يقفون وراء هذا التطور الجديد للانضمام سريعًا، حتى لو لم يشاركوا في مسابقة "إكس برايز". ولأن نتائج البحث مبهرة، فقد يتفوقون على المنافسين الآخرين بفارق كبير.

فلنتحدث إذن عما فعلوه في هذه الدراسة.


حجم الخلايا الجذعية

لا أحد يعلم تحديدًا سبب الشيخوخة. هناك اتفاق عام على أنها مزيج من عوامل عديدة، ربما تتفاعل مع بعضها البعض. ومن المرجح أن يكون انخفاض عدد الخلايا الجذعية في الجسم أحدها. تساعد الخلايا الجذعية البالغة على إصلاح الأنسجة، لكنها هي نفسها قد تشيخ وتموت مع مرور الوقت.

لماذا إذن لا نزرع خلايا جذعية جديدة لكبار السن؟ سؤال وجيه. وبالفعل، فقد أجروا تجارب عديدة في الماضي، ووجدوا أن الخلايا الجذعية المزروعة لا تبقى حية داخل أجسام كبار السن. يبدو أن هذه الخلايا الجذعية الجديدة تتلقى إشارات من البيئة تُنذرها بدخول مرحلة الشيخوخة من تلقاء نفسها، وتموت في غضون فترة قصيرة. الحالة الوحيدة التي تتمكن فيها من البقاء حية هي عندما تخرج عن السيطرة، وتتحول إلى خلايا سرطانية، وتُشكل أورامًا جديدة وقاتلة في الجسم. وبالطبع، لا تُحقق أي من هذه النتائج نجاحًا للمريض.

في الدراسة الجديدة حاول العلماء التغلب على هاتين المشكلتين من خلال هندسة الخلايا الجذعية البشرية البالغة وراثيًا (الخلايا السلفية المتوسطة) لتتحمل ظروف الجسم المتقدمة في السن القاسية. كان من المفترض أن تتحمل هذه الخلايا ظروفًا كفيلة بقتل أي خلية جذعية طبيعية بسرعة. 

كان عليهم الآن اختبار هذه الخلايا. ولتحقيق ذلك، حقنوا ملايين الخلايا الجذعية المُعدّلة وراثيًا في قرود المكاك المُسنّة. تُعادل هذه القرود أعمار البشر في الستينيات والسبعينيات من العمر، وتعاني من مشاكل مُشابهة: تدهور الإدراك، والوهن، وانخفاض كثافة العظام (هشاشة العظام)، والالتهاب المُزمن، وضعف إنتاج الحيوانات المنوية والصحة الإنجابية بشكل عام.

على مدار فترة دراسة استمرت 44 أسبوعًا، أظهرت مراقبة صحة القرود تحسنًا ملحوظًا في حالتها الصحية. جددت الخلايا الجذعية المُهندَسة عشرة أجهزة جسدية مختلفة، بما في ذلك 61 نوعًا مختلفًا من الأنسجة. في نهاية الدراسة، تحسنت حالة القرود الإدراكية، وأظهرت اختبارات أنسجتها انخفاض علامات الشيخوخة، مثل تنكس الدماغ وهشاشة العظام وتلف الأنسجة (التليف). كما عاد الجهاز المناعي إلى حالة صحية أفضل، وهي سمة مميزة للقرود الأصغر سنًا. حتى أن الذكور أنتجوا المزيد من الحيوانات المنوية!

كانت النتيجة الأبرز هي احتواء أنسجة القرود المشاركة في الدراسة على عدد أقل من "الخلايا الهرمة". وهي خلايا دخلت مرحلة خمول، حيث تتوقف عن أداء وظيفتها في الجسم، لكنها تُفرز إشارات إلى خلايا أخرى في الأنسجة، مما يُشجعها على الدخول في حالة غيبوبة. إذا نجح العلاج في تقليل عدد الخلايا الهرمة في الجسم، فقد يُبطئ عملية الشيخوخة بشكل ملحوظ.

والأكثر إثارةً للإعجاب هو أن الدراسة وجدت أن العلاج أثّر أيضًا على ساعات الشيخوخة في الخلايا. توجد عدة ساعات بيولوجية داخل الخلايا تُشير إلى العمر البيولوجي للأنسجة. لدى بعض الأشخاص - وخاصةً أولئك الذين لا يُعنون جيدًا بأجسامهم، مثل المدخنين - تُشير هذه الساعات البيولوجية إلى أنهم "أكبر سنًا" من أعمارهم الحقيقية. أما لدى آخرين، وخاصةً أولئك الذين يتبعون أنماط حياة صحية ونشطة، فتُظهر الساعات البيولوجية أنهم أصغر سنًا مما نتوقعه من أعمارهم الحقيقية.

كيف أثّر العلاج على العمر البيولوجي للقرود؟ كشفت مراجعة لساعات الشيخوخة أن خلايا الدماغ "تجددت" بمقدار سبع سنوات. أما في خلايا الجهاز التناسلي، فقد تأخرت ساعات الشيخوخة خمس سنوات كاملة.

كيف حققت الخلايا المُهندَسة كل هذه المعجزات الصغيرة؟ اكتشف الباحثون أنها أفرزت جسيمات دقيقة تُسمى الإكسوسومات. هذه الجسيمات هي في الأساس أكياس صغيرة مليئة بالبروتينات وجزيئات أخرى تنقل الإشارات والتعليمات إلى خلايا أخرى في الجسم. عندما حُقنت هذه الإكسوسومات في فئران مُسنّة، كانت النتيجة مُشابهة جدًا: أصبحت خلايا الفئران أكثر صحة، تمامًا كما كانت في شبابها. استجابت الخلايا البشرية المُنْمَاة في أطباق بتري بشكل مُشابه عند تعرضها للإكسوسومات.


هل العلاج آمن؟

هل تذكرون أن الخلايا الجذعية قد تُسبب أورامًا سرطانية في جسم المُضيف؟ هذا صحيح، ولكن يبدو أن الباحثين تمكنوا من اختيار نوع فرعي أكثر أمانًا من الخلايا الجذعية البالغة. في الدراسة الحالية، على مدار 44 أسبوعًا، أي ما يعادل ثلاث سنوات من حياة قرود المكاك، لم يُصب أيٌّ من القرود بالسرطان. في الواقع، لم تظهر لديهم حتى استجابة مناعية ضد الخلايا المزروعة.

هذه النتائج مُشجّعة للغاية، مما يُتيح لنا فرصةً حقيقيةً للانتقال مباشرةً من هنا إلى تجربة سريرية بشرية. ولكن حتى لو كنا لا نزال قلقين (عن حق) بشأن الضرر المُحتمل المُستقبلي لزراعة الخلايا الجذعية البشرية، فقد يكون من المُمكن ببساطة حقن الإكسوسومات في الجسم بدلًا من المُخاطرة بإدخال الخلايا الجذعية.


والعودة إلى الواقع

إذا بدا كل هذا تفاؤلاً مفرطاً، فأنت محق. فالعلاجات الناجحة في الحيوانات - حتى في القرود التي تشبهنا كثيراً - لا تُترجم دائماً إلى نجاح مماثل في البشر. ومع ذلك، فإن حقيقة أن علاجات الإكسوسومات قد حسّنت صحة القرود والفئران والخلايا البشرية في المختبر تشير إلى وجود سبب وجيه للتفاؤل.

هناك حاليًا حماس معتدل في مجتمع أبحاث الشيخوخة بشأن نتائج الدراسة. في المراجعة مكتوبة عن هذا الموضوع في مجلة علمية متخصصةسمح المؤلفون لأنفسهم بالتساؤل: "ما هي التكلفة الاجتماعية لإطالة العمر؟"، كما لو أننا حللنا بالفعل مشكلة الشيخوخة برمتها. وكما يتضح مما كتبتُ، فإننا لم نصل إلى هذه المرحلة بعد. لسنا قريبين حتى من إيقاف الشيخوخة تمامًا. ولكن مما لا شك فيه أنه إذا نجحت الخلايا الجذعية المُهندَسة، أو الإكسوسومات، بشكل مماثل في المرضى من البشر، فسنشهد معجزات طبية تتكشف في جميع أنحاء العالم، وسيتمكن الأجداد - وربما جميعنا - من عيش حياة صحية وسعيدة لسنوات طويلة قادمة.

وماذا عن مسابقة "إكس برايز" لوقف الشيخوخة؟ لا يزال أمامها ست سنوات حتى نهايتها. وأعترف أنني أشعر لأول مرة بتفاؤل حقيقي بفوز أحد الفرق بالجائزة الكبرى، ونجاحه في عرض علاج يجعل المرضى أصغر سنًا بعشر سنوات على الأقل.

النجاح لنا جميعا.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم: