تقود الخلايا الجذعية في نظام الدم الأبحاث البيولوجية للخلايا الجذعية البالغة، والاستخدام السريري لعمليات زرع نخاع العظم التي تنقذ عشرات الآلاف من الأشخاص كل عام. ومع ذلك، فإن الفهم الأساسي لهذه الخلايا الجذعية يعتمد على القدرة على التعرف عليها مباشرة في الحيوانات النموذجية لأغراض البحث.
تمكنت دراسة جديدة، بقيادة الدكتور روي غازيت من كلية العلوم الصحية في جامعة بن غوريون في النقب، من تحديد الجينات الفريدة التي يتم التعبير عنها بطريقة محددة للغاية، وإنشاء نموذج فأر يتم فيه يتم تمييز الخلايا الجذعية لجهاز الدم، وهي المصدر المستمر لجميع خلايا الدم واللقاح لحياة الإنسان
تقود الخلايا الجذعية في نظام الدم الأبحاث البيولوجية للخلايا الجذعية البالغة، والاستخدام السريري لعمليات زرع نخاع العظم التي تنقذ عشرات الآلاف من الأشخاص كل عام. ومع ذلك، فإن الفهم الأساسي لهذه الخلايا الجذعية يعتمد على القدرة على التعرف عليها مباشرة في الحيوانات النموذجية لأغراض البحث. حددت المختبرات الرائدة في العالم العديد من العلامات الخارجية التي تسمح بالتعرف الجيد على الخلايا الجذعية في نظام الدم مع الجمع بين ما لا يقل عن اثني عشر جسمًا مضادًا.
ومن أجل تحديد جينات معينة للخلايا الجذعية في جهاز الدم، قام الباحثون بإنشاء قاعدة بيانات للتعبير عن جميع الجينات المعروفة في أنواع الخلايا المختلفة في جهاز الدم. تم عزل الخلايا بمساعدة FACS الذي يسمح بالفرز وفقا لعلامات متعددة والحصول على مجموعات الخلايا المحددة في مجملها. تم إجراء القياس الكمي لمستويات التعبير لجميع الجينات بمساعدة المصفوفات الدقيقة، وبفضل توحيد الطريقة، تمكن الباحثون من إجراء مقارنة مباشرة بين أنواع الخلايا الناضجة والسلف والخلايا الجذعية. نظام الدم. ومن هذا يمكننا التنبؤ بعدد كبير من الجينات التي تنشط فقط في الخلايا الجذعية.
اختبر الباحثون موثوقية الطريقة في تجارب منفصلة وركزوا على بضع عشرات من الجينات التي أظهرت نمط تعبير محدد للغاية. ومن بين هذه الجينات، سيتم اختيار الجين Fgd5 لإنشاء الفأر المراسل. وبمساعدة التلاعب الجيني، تم استبدال جزء من الجين الأصلي ببروتين فلوري أحمر (mCherry)، بحيث يتم تلوين الخلايا التي تعبر عن Fgd5 في الفأر. كشف الفأر المعدل وراثيا أن الجين نفسه له دور أساسي في التطور الجنيني (موضوع لا يزال قيد الدراسة)، لكنه ليس ضروريا لتطور أو نشاط الخلايا الجذعية في نظام الدم.
وأظهرت سلسلة من التجارب أنه في الفأر المراسل Fgd5-mCherry، تم تصنيف الخلايا الجذعية لنظام الدم بطريقة محددة للغاية. تم عزل الخلايا ذات العلامات بواسطة FACS استنادًا إلى العلامة الفريدة وحدها وأظهرت إمكانية زرع كاملة على مدى فترة طويلة من الزمن، تمامًا مثل الخلايا الجذعية المعزولة بواسطة علامات متعددة. يتم التركيز على وضع علامات على الخلايا الجذعية بمساعدة Fgd5-mCherry فقط على الخلايا الجذعية حتى بعد الزرع. ومضى الباحثون ليبينوا أن الخلايا الموسومة تحتوي على كل قدرة التطعيم طويلة المدى في الفأر، وأكملوا التعريف الرسمي لمجموع الخلايا الجذعية في نظام الدم. كما توفر سلالة مراسلة ثانوية قاموا بإنشائها إمكانية إجراء المزيد من التجارب الجينية عن طريق حذف الجينات مباشرة في خلايا الدم الجذعية. إن اكتشاف الجين Fgd5 المحدد والقدرة على إنشاء نموذج فأر يسمح لأول مرة بتحديد ودراسة الخلايا الجذعية وفقًا لعلامة واحدة موثوقة.
سيسمح الفأر المراسل الفريد الذي تم تطويره في هذه الدراسة بالتعرف المباشر على الخلايا الجذعية لنظام الدم في المواقف المختلفة. ومن الجدير بالذكر أنه على الرغم من النجاح المؤكد لزراعة نخاع العظم، إلا أننا لا نزال مقيدين بملاءمة المتبرع وكمية الخلايا الجذعية الموجودة في المتبرع. ومن المتوقع أن يؤدي تحسين الفهم البيولوجي للخلايا الجذعية البالغة إلى السماح باستخدام أكثر فائدة لهذه الخلايا في الطب التجديدي. بالإضافة إلى ذلك، تشترك الأورام السرطانية المختلفة - وخاصة سرطان الدم - في خصائص عميقة مع الخلايا الجذعية، التي لا تزال تنتظر أبحاثًا محددة وتطوير علاجات مبتكرة.
ونشرت الدراسة في مجلة الطب التجريبي. روي غازيت هو باحث في كلية العلوم الصحية، جامعة بن غوريون في النقب، وكان طالب ما بعد الدكتوراه في مختبر ديريك روسي في كلية الطب بجامعة هارفارد، بوسطن، عندما بدأ البحث. شارك في الدراسة عدد من الباحثين الآخرين من مختبر ديريك روسي: فوترو أفينا وبانكاغ ماندل، من مختبر الدكتورة ليزلي سيلفرشتاين: سيزار نومبلا-أريتا، وكذلك إيال بن تسفي (كان في جامعة هارفارد، وتم قبوله مؤخرًا في جامعة هارفارد). الجامعة العبرية في القدس، هداسا عين كارم).
