ومن هنا يطرح السؤال هل يمكن تحريك الخلايا الاحتياطية لعضلات الوجه لإصلاح الأنسجة التالفة في عضلة القلب؟ تلقى الدكتور تزهور وأعضاء المجموعة البحثية التي يرأسها بعض التلميحات بأن الإجابة على هذا السؤال قد تكون إيجابية.
ماذا يخبرنا ماضي الخلايا في أجسامنا عنها؟ نجح الدكتور إلداد تزهور وطالب البحث إيتمار هرئيل، من قسم المراقبة البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم، مؤخرًا في تتبع الخلايا الجذعية الجنينية والبالغة في العضلات الهيكلية، والكشف عن أصلها التطوري. هذه النتائج تم وصفها في مقال نشر مؤخرا في المجلة العلمية Developmental Cell، وقد تؤدي مستقبلا إلى تطوير طرق متقدمة لإصلاح عضلة القلب التالفة.
تعمل جميع العضلات الهيكلية بنفس الطريقة تقريبًا: يتم تنظيم الخلايا العضلية في ألياف طويلة تنقبض وتسترخي لتحريك مكونات الهيكل العظمي المرتبطة بها. من عضلات العين الرقيقة إلى عضلات الفك القوية، جميع العضلات الستين الموجودة وتعمل في الوجه تعمل بهذه الطريقة. وقد أظهرت الدراسات التي أجراها الدكتور تزهور وغيره من العلماء في السنوات الأخيرة أن عضلات الوجه تتطور من مجموعات منفصلة من الخلايا لدى الجنين، وأنها تنمو وفق خطة نمو مختلفة عن جميع العضلات الهيكلية الأخرى في الجسم. في الواقع، هناك اختلافات حتى بين المجموعات المختلفة لعضلات الوجه: فقد أظهرت دراسة سابقة للدكتور تزور أن بعضها أقرب إلى عضلة لا علاقة لها بالهيكل العظمي على الإطلاق - عضلة القلب.
قرر علماء المعهد فحص واكتشاف الأصل التطوري للخلايا التي تنتمي إلى جهاز إصلاح عضلات الوجه. الخلايا الساتلة (تسمى كذلك لأنها تقع خارج الألياف العضلية) هي خلايا جذعية فريدة للعضلات الهيكلية. مثل الخلايا الجذعية البالغة، يتم الاحتفاظ بها جانبًا كاحتياطي لاستبدالها وإصلاحها. في الواقع، يتأخر تطور هذه الخلايا: فهي لا تكمل عملية التمايز حتى المرحلة النهائية للخلية العضلية، وتنتظر حتى تموت الألياف العضلية بسبب الشيخوخة أو التمزق نتيجة الإجهاد الزائد. وفي هذه المرحلة، عندما يحتاج الجسم إلى المساعدة، فإنه يقوم بتنشيط القوى الاحتياطية المتاحة له. وهي المرحلة التي تعود فيها الخلايا الساتلة - والتي تسمى السوط - إلى عملية التطور، وتصبح خلايا عضلية ناضجة وعاملة، وتتحد لتشكل الألياف - التي تحل محل الألياف العضلية التالفة، وقد حل العلماء العاملون في أنحاء مختلفة من العالم، في السنوات الأخيرة، برز لغز الأصول الجنينية للخلايا الساتلة في عضلات الجسم الهيكلية، ولكن لم يكن من الواضح ما إذا كانت عضلات الرأس تتطور بنفس الطريقة، أو إذا كانت الخلايا الساتلة الخاصة بها تأتي من مصدر جنيني مختلف، للإجابة على هذا السؤال سؤال، قرر العلماء رسم خريطة لأنساب الخلايا في عضلات الرأس، منذ الجنين وحتى ما بعد الولادة، حيث تظهر الخلايا الجذعية الناضجة مكانها كخلايا تابعة. ولهذا كان عليهم استخدام العديد من طرق البحث. في المرحلة الأولى، قاموا بزراعة عدد قليل من الخلايا من المنطقة التي تتكون فيها خلايا عضلات الرأس في أجنة السمان، في أجنة الدجاج. استمرت الخلايا المزروعة في التطور في الكتكوت، مما ساهم في عضلات الرأس وكذلك الخلايا الساتلة في هذه العضلات. وفي الخطوة التالية، سعوا إلى تتبع سلالات الخلايا في الفئران، باستخدام أساليب الهندسة الوراثية، بالاشتراك مع علامات الفلورسنت التي تنتقل من الخلايا الأم إلى الخلايا الوليدة. إن التتبع الدقيق لعلامات الفلورسنت التي تم إجراؤها في هذه الفئران المعدلة وراثيا سمح للعلماء بحل اللغز لأول مرة، ورسم خريطة لمسارات تطور العضلات المختلفة في الرأس، والخلايا التابعة لها.
واكتشف العلماء أيضًا أن الخلايا الساتلة لكل عضلة من عضلات الوجه تتطور من نفس مجموعات الخلايا الجنينية التي تتطور منها العضلة المقابلة. وبعبارة أخرى، فإن "القوى الاحتياطية" لكل من عضلات الوجه تأتي من نفس المصدر الذي تطورت منه الخلايا الطبيعية. وتستبعد هذه النتائج الاقتراح بأن الخلايا الساتلة تأتي من مصادر مختلفة، مثل نخاع العظم أو الأوعية الدموية. ومن النتائج البارزة التي خرجت بها هذه الدراسة هو الأصل المشترك لخلايا عضلة القلب وخلايا عضلة الوجه. ومما يثير الدهشة أن هذين النوعين من الخلايا يبدأان مسارهما التنموي من نفس المصدر الجنيني. ومع ذلك، فإنها تختلف كثيرًا عن بعضها البعض في مرحلة البلوغ: فالقلب لا يحتوي على خلايا مشابهة للخلايا الساتلة الموجودة في العضلات الهيكلية. ولذلك، فإن خلايا عضلة القلب التي تموت لا يكون لها بديل، ويمكن أن يكون موت هذه الخلايا خطيرًا.
ومن هنا يطرح السؤال هل يمكن تحريك الخلايا الاحتياطية لعضلات الوجه لإصلاح الأنسجة التالفة في عضلة القلب؟ تلقى الدكتور تزهور وأعضاء المجموعة البحثية التي يرأسها بعض التلميحات بأن الإجابة على هذا السؤال قد تكون إيجابية. واليوم يحاولون اختبار هذا الاتجاه، وإيجاد طريقة لتفعيل "البرمجيات الجينية" للقلب في الخلايا الساتلة المأخوذة من عضلات الوجه، والتي ستسمح لها بالتحول إلى خلايا عضلة القلب. وباستخدام مثل هذه الخلايا سيكون من الممكن علاج المرضى الذين يعانون من أمراض القلب، من بين أمور أخرى.
