يكشف بحث جديد كيف أن الفئران من سلالة معينة قادرة على إعادة نمو أطرافها. هل سنتمكن من استكمال الأجزاء المفقودة من الجسم في المستقبل؟
في عام 1996، أجريت تجربة علمية روتينية على مجموعة من فئران المختبر. وكجزء من التجربة، قام الباحثون بوضع علامة على الفئران حتى يتمكنوا من التفريق بينها، ولهذا قاموا بثقب ثقوب صغيرة في شحمة الأذن لدى الفئران، في إجراء روتيني أقل إيلاما من ثقب ثقب قرط في الأذن. شحمة الأذن البشرية. وبعد بضعة أسابيع، عندما أراد الباحثون التحقق من مدى تأثر الفئران بالعلاج، اكتشفوا لدهشتهم أنهم لم يتمكنوا من التفريق بين الفئران المميزة والفئران غير المميزة، لأن الثقوب الموجودة في آذان الفئران قد اندمجت بالكامل .
ولم يتم تسجيل هذه الظاهرة من قبل لدى الفئران، وهي تختلف عن عملية التعافي التي تحدث في معظم الثدييات. عندما نتعرض للإصابة، تفرز مادة ندبة في المنطقة المصابة، والتي تدعم الأنسجة التالفة ولكنها لا تستعيد قدراتها. لن يتعافى قلب الفأر التالف تمامًا أبدًا، كما هو الحال مع قلب الإنسان، والعديد منا يحمل ندوبًا شاحبة على جلده - دليل على إصابات سابقة. فكيف تمكنت هذه المجموعة الصغيرة من فئران المختبر من استعادة آذانها بالكامل؟ كان هذا هو السؤال الذي شغل عدداً من المختبرات حول العالم، الذين قاموا بدراسة الفئران الفريدة التي أطلق عليها اسم "المعالجون" - "المعالجون".
أول دليل لحل اللغز جاء من إدراك أن تلك الفئران الشافية هي طفرات، حيث تعرض الجين المعروف باسم P21 للتلف. هذا الجين هو واحد من العديد من الجينات التي تتحكم في دورة انقسام الخلايا. عندما ترغب خلية طبيعية في تكرار نفسها والانقسام إلى خليتين جديدتين، فإنها تتأكد أولاً من أن الحمض النووي الخاص بها طبيعي، وأنه لا يتضرر بسبب تأثيرات الإشعاع أو الطفرات المسببة للمشاكل بشكل خاص. يعد هذا الاختبار مهمًا، لأن الحمض النووي يحتوي على تعليمات تشغيل الخلية. إذا تلف الحمض النووي لسبب ما، فإن الخلايا المتكونة بعد الانقسام قد تصبح سرطانية وتشكل ورمًا داخل الجسم. ولهذا السبب، يعد P21 أحد الجينات التي تتحقق من سلامة الحمض النووي قبل الانقسام. إذا لم يكن الحمض النووي طبيعيًا، فسيقوم P21 بإيقاف العملية برمتها، وأحيانًا يطلب من الخلية أيضًا الانتحار. في الحرب الوقائية ضد السرطان، لا يمكنك أن تكون متأكدًا تمامًا.
عندما تصاب الفئران المتعافية، فإن جين P21 المعيب غير قادر على إيقاف انقسام الخلايا. ولا تشكل الخلايا الموجودة في منطقة الإصابة أنسجة ندبية، بل تشكل بنية تعرف باسم "الأرومة" والتي تظهر عادة في البرمائيات بعد الإصابة. تنقسم الخلايا الموجودة في المأرمة بمعدل سريع وتخضع لتغيرات تساعدها على تجديد الأنسجة بخلايا من النوع الصحيح وفي الموقع الصحيح. وبهذه الطريقة، تتمكن الفئران الشافية من إكمال آذانها، وتجديد الغضروف في مفاصلها، وحتى إعادة نمو الأصابع المقطوعة جزئيًا.
ومن المعروف إذن أن الجين P21 معيب في الفئران التي تتمتع بقدرة شفاء غير عادية. لكن هل هذا الجين هو المسؤول عن القدرة على الشفاء أم أنها مجرد صدفة؟ للعثور على الجواب، قام الباحثون بتخليق فئران معدلة وراثيا، يكون فيها الجين P21 صامتا، على غرار الفئران الشافية الأصلية. كما تمكنت الفئران المعدلة وراثيا من استعادة أنسجة الأذن بعد ثقبها، مما يثبت أن شلل الجين P21 يوفر بالفعل للفئران قدرة غير عادية على الشفاء. نُشرت هذه النتائج الأسبوع الماضي في المجلة العلمية المرموقة PNAS. ومن المثير للاهتمام الإشارة إلى أنه تم بالفعل إنشاء فئران مماثلة في تجارب سابقة في مختبرات أخرى، لكن حتى الآن لم يعلق الباحثون أهمية على حقيقة أن تلك الفئران قادرة على شفاء الثقوب الموجودة في آذانها.
على ما يبدو، كانت الفئران الشفاء نعمة، ولكن أليس هناك أيضا لعنة على الجانب؟ بعد كل شيء، من المفترض أن يحمي P21 الخلايا من الانقسام السرطاني. ألا يزيد غيابه من خطر الإصابة بالسرطان؟ والمثير للدهشة أن الأمر لا يبدو كذلك. وعلى الرغم من وجود زيادة متوقعة في الخلايا الطافرة في الضرر الذي يلحق بالحمض النووي، إلا أن هذه الفئران لا تعاني من السرطان أكثر من الفئران الأخرى. في الواقع، لاحظ الباحثون بالفعل زيادة في عدد حالات الانتحار الخلوي. وتعتقد البروفيسور هيلين هابر كاتز، المسؤولة عن الأبحاث المتعلقة بشفاء الفئران، أن هذه هي بالضبط العملية التي نراها في الكائنات التي تتمتع بشكل طبيعي بالقدرة على الشفاء الذاتي، مثل البرمائيات. ويحدث لدى هذه الكائنات زيادة في معدل انقسام الخلايا، جنباً إلى جنب مع انتحار بعض الخلايا الجديدة، وهذه الآلية تسمح لها بتجديد أعضائها دون الإصابة بالسرطان أثناء العملية.
وهذا كله جيد وجيد في الفئران، ولكن هل يمكن ترجمة النتائج في المختبر إلى فائدة الإنسان؟ لو طرحنا هذا السؤال قبل عشرين عاما، لكانت الإجابة بالنفي، لأنه كان سيتعين علينا إجراء هندسة وراثية لجنين كامل منذ لحظة الإخصاب، من أجل تحقيق الشلل الكامل لـ P21. لكن العلم يتقدم بسرعة، وفي أواخر التسعينات تم اكتشاف طريقة جديدة للتحكم في التعبير الجيني في الخلايا، وذلك باستخدام جزيئات صغيرة تسمى سيرنا. تم تصميم هذه الجزيئات مسبقًا، وإذا تم إدخالها أو إنتاجها داخل الخلية، فإنها تكون قادرة على شل حركة الجين الذي تم إنتاجها ضده مؤقتًا. في الآونة الأخيرة فقط، قام باحث إسرائيلي بتطوير "غواصات نانوية" - وهي كريات دهنية صغيرة قادرة على تحديد موقع الخلايا الفردية في الجسم وحقن جزيئات سيرنا فيها. ومن الممكن في المستقبل أن يكون من الممكن استخدام اختراع مماثل في البشر لشل حركة P21 في الخلايا في منطقة الإصابة. وإذا نجح مثل هذا الإجراء في التئام الجروح، وإعادة نمو الغضروف، وتعافي عضلة القلب، فسوف نحقق نصراً صغيراً آخر لعلم الطب ــ وانتصاراً كبيراً لمئات الملايين من المرضى في مختلف أنحاء العالم.
رابط المقال العلمي الأصلي
رابط للنشرة الإخبارية
رابط للمقال عن جزيئات سيرنا
تعليقات 9
المشكلة الرئيسية هي أن الفئران لا تصاب بالسرطان تلقائيًا، لذلك لا يمكن استنتاج أي شيء حول أهمية شلل P21 وخطر الإصابة بالسرطان.
تقول "من المفترض أن يحمي P21 الخلايا من الانقسام السرطاني. ألا يزيد غيابه من خطر الإصابة بالسرطان؟ والمثير للدهشة أنه لا يبدو كذلك"
ومن ثم، سواء كان نائماً أم لا، فلا يهم حتى أنه أحد الجينات التي تتحقق من صحة الحمض النووي قبل الانقسام، وربما من حسن حظنا أنه فقط "واحد منهم" والباقي. من الجينات إكمال المهمة.
وإذا كان الجين من المحتمل أن يتم التخلص منه، ألن يكون من المفيد في العملية التطورية إعطاء الأولوية لاستعادة الأعضاء على دورها غير المهم؟ لكن من الواضح أن تلك الفروع التطورية لم تنجح لسبب أو لآخر ينبغي التأكد منه أو أن دورها في النمو لم يأت بعد ودور العلم هو أن يرشدنا إلى تلك الفروع ويخلق التطور بأنفسنا.
1. "في إجراء روتيني أقل إيلاما من ثقب قرط في شحمة الأذن البشرية"
هل لي أن أسأل على أي أساس قرروا ذلك؟
2. هل من الممكن الحصول على توضيح بخصوص الصورة المرفقة؟ صورة ماذا؟ وما علاقة هذا بالمقال؟
شكرا مقدما.
لم أفهم ما علاقة الرسم الموجود على اليسار بمحتوى المقال
المثير للاهتمام هو أن P21 من المفترض أن يوقف انقسام الخلايا في حالة تلف الحمض النووي ولكن شللها لا يزيد من فرصة الإصابة بالسرطان، بل إنه مكتوب أن هناك عددًا كبيرًا من حالات انتحار الخلايا حتى عندما لا تكون هذه الآلية نشطة، لذلك ما الذي يدفعهم فعلاً إلى الانتحار إذا شلت الآلية المسؤولة عنه؟
هل حقا الربح الصافي عندما تشل الحديقة؟ وإذا كان الأمر يتعلق بالربح، فإن السؤال المطروح أعلاه فيما يتعلق بالانتقاء الطبيعي وثيق الصلة بالموضوع.
أقدر أن الجين له تأثيرات مهمة على الثدييات على الأقل (إن لم يكن أيضًا على الزواحف والطيور)، فكلما زاد تعقيد الجينوم، زادت فرص "أخطاء التكرار".
أفترض أنه حتى العلاج الموضعي والمراقب الذي ذكره روي يمكن أن يكون له نتائج غير متوقعة
لا يوجد شيء اسمه "جين P21 ذو مساهمة سلبية" الجين له تأثير.. بالنسبة للبيئة والجينات الأخرى يمكن أن يكون له تأثير سلبي على المجموع الإحصائي.. لكن في بعض الأحيان يساعد
العمر، إذا تم إسكات الجين بشكل دائم (تالف) فمن المحتمل أن يسبب زيادة كبيرة في كمية الطفرات في الخلايا الوليدة، ومعظمها ضار بالخلايا الوليدة وفي هذه الخلايا يتم العثور عليها. ثانياً: يسمح الجين المعيب بانقسام الخلايا التي بها طفرات، ونتيجة لذلك يجد نفسه في الخلايا التي بها خلل وراثي، والتي ربما لا تستطيع البقاء على قيد الحياة، في معظم الحالات (معظم الطفرات ضارة وغير مفيدة). تقلل هذه الطفرات بشكل كبير من بقاء هذه الخلايا الوليدة وكذلك من استمرار وجود الخلل المذكور في الجين. ونتيجة كل هذا هو أن الجين الذي يحمل مثل هذا الخلل لا يمكن أن ينتشر بين السكان بسبب الضرر (غير المباشر) الذي لا يمنعه في الخلايا الوليدة.
إذا كان لجين P21 مساهمة سلبية، فكيف استطاع أن ينجو من كل التطور حتى اليوم؟
وفقا لقوانين الانتقاء الطبيعي، كان من المفترض أن يتدهور الجين ويتوقف عن العمل.
عندما يكون جيل الجين المعيب لديه قدرة أفضل على الشفاء والبقاء على قيد الحياة.
لا يتعلق الأمر بتغيير الجين إلى شكل أكثر ملاءمة، بل يتعلق فقط بخلل يؤدي إلى توقفه عن العمل.