تعمل شركة إسرائيلية على تطوير بديل مبتكر للتغلب على النقص في جرعات نخاع العظم لعلاج أمراض الدم السرطانية. وقد أظهرت التجارب ما قبل السريرية نتائج متفائلة
24.9.2006
بقلم: أورا برجر وزامي أبرمان، مجلة ساينتفيك أمريكان *
رسم توضيحي من موقع Pluristem
يستخدم العلاج من خلال زرع نخاع العظم كحل لمجموعة متنوعة من أمراض الدم الخبيثة. صعوبة العثور على متبرع مناسب تترك عشرات الآلاف من المرضى غير قابلين للشفاء كل عام. وفي السنوات الأخيرة، أصبح من الواضح أن دم الحبل السري للأجنة، والذي كان يعتبر في السابق من النفايات الطبية، يحتوي على خلايا جذعية ناضجة من الجهاز الدموي، مناسبة لزراعة نخاع العظم. إن جمع دم الحبل السري عند الولادة وحفظه مجمداً، يسمح بتكوين مجموعة واسعة ومتاحة من الخلايا الجذعية الناضجة التي سيتم استخدامها في المستقبل كمصدر لزراعة نخاع العظم. قد يحل المجمع مشكلة نقص المانحين ويفتح العديد من الإمكانيات لإنقاذ الأرواح.
ومع ذلك، فإن كمية الخلايا الجذعية الموجودة في دم الحبل السري صغيرة جدًا. في العملية التقليدية لزراعة نخاع العظم، يتم حقن ما يقرب من 170,000 خلية جذعية مكونة للدم (الخلايا الجذعية لنظام الدم) في المريض لكل كيلوغرام من وزن الجسم. تظهر الخبرة المكتسبة حتى الآن أن مبلغًا أقل من هذا سيقلل بشكل كبير من فرص قبول الكسب غير المشروع.
كيفية جعل الموارد المحدودة قابلة للاستخدام؟
ومن أجل علاج مريض بالغ، هناك حاجة إلى أكثر من 12 مليون خلية، ولكن في الجزء النموذجي من دم الحبل السري يوجد على الأكثر 5-4 مليون خلية جذعية مكونة للدم. لذلك، من المستحيل استخدام دم الحبل السري لعمليات زرع الأعضاء لدى المرضى الذين يزيد وزنهم عن 35 كجم. ولهذا السبب، تم إجراء حوالي 6,000 عملية زرع خلايا جذعية مشتقة من دم الحبل السري حتى الآن، معظمها عند الأطفال. وقد أدى العدد المحدود من الخلايا إلى إجراء العديد من الدراسات خلال العقد الماضي في جميع أنحاء العالم والتي تناولت السؤال: كيفية الاستفادة من الموارد المحدودة، وجعلها مناسبة لجميع السكان؟
اليوم، تتوفر عدة طرق لزيادة عدد الخلايا الجذعية المكونة للدم في جزء من دم الحبل السري. إحدى الطرق الشائعة هي توسيع الخلايا الجذعية خارج الجسم الحي. في هذا النهج، يجب التأكد من أن الخلايا المتكاثرة تحتفظ بخصائص الخلايا الجذعية الأصلية ويمكنها استعادة نظام الدم التالف للمريض، على غرار دورها في الشخص السليم. في الحالة الطبيعية، تنقسم الخلية الجذعية في الجهاز الدموي في معظم الحالات انقسامًا غير متماثل: حيث تحتفظ إحدى الخلايا الوليدة بخصائصها كخلية جذعية، بينما تبدأ الخلية الوليدة الأخرى عمليات التمايز، وتصبح خلية بالغة ذات عدد من الخلايا. دور محدد في نظام الدم: خلية دم حمراء، أو خلية دم بيضاء، أو صفائح دموية.
مع تقدم عمر الخلية الناضجة والمفرزة، فإنها تموت ويتم استبدالها بخلية "جديدة" خضعت لنفس العملية. تحدث دورة الحياة هذه كل يوم في جسم الشخص السليم. وبدون تجمع الخلايا الجذعية في نخاع العظام، لن يكون لدى الجسم القدرة على استبدال الخلايا القديمة والميتة في نظام الدم بخلايا جديدة. ولذلك، فإن الأنسجة المزروعة في مريض السرطان والتي تحتوي على خلايا بدأت بالفعل عملية التمايز، لن تكون قادرة على استعادة نظام الدم في جسمه على المدى الطويل، ولن تكون قادرة على إنقاذ حياته. ومن هنا تأتي الأهمية الهائلة لتكاثر الخلايا الجذعية دون تمايز.
في طرق الانتشار خارج الخلية، تُستخدم عوامل النمو والمواد الاصطناعية (السيتوكينات المؤتلفة) لتسريع الانتشار. ولكن في نفس الوقت الذي تتم فيه هذه العملية، تبدأ أيضًا عملية التمايز غير المرغوب فيها، لذلك تتم أيضًا إضافة المواد الكيميائية المثبطة للتمايز إلى الثقافة. يعتقد فارهات أن استخدام المواد الاصطناعية بمختلف أنواعها يمكن أن يسبب عدم استقرار وراثي للخلايا الجذعية وآثار جانبية أخرى مع مرور الوقت.
هناك طريقة أخرى تهدف إلى التغلب على الكمية الصغيرة من الخلايا، وهي زرع جزأين من دم الحبل السري من متبرعين مختلفين. أظهرت النتائج السريرية الأولى التي تم الحصول عليها على عشرات المرضى أنه تم امتصاص جرعة واحدة فقط - الجرعة الأولى التي تم حقنها.
بدأت الشركة الناشئة بأطروحة دكتوراه
تعمل شركة Pluristem الإسرائيلية (Pluristem Life Systems) على تطوير منتجات بيولوجية تسمح باستخدام دم الحبل السري كبديل لزراعة نخاع العظم لعلاج أمراض الدم السرطانية. تأسست الشركة في عام 2003 على يد الدكتور شاي ماريتسكي بناءً على أطروحة الدكتوراه الخاصة به والتي تم إنجازها بالتعاون بين معهد وايزمان للعلوم والتخنيون وتعمل في حديقة Mtm للتكنولوجيا المتقدمة في حيفا.
في الآونة الأخيرة، أبلغت الشركة عن تجارب ما قبل السريرية الناجحة لمنتج مبتكر، والذي يقدم طريقة ثالثة للتغلب على المشكلة، حيث يؤدي زرعها مع الخلايا الجذعية المكونة للدم المستمدة من دم الحبل السري إلى زيادة في قبول الكسب غير المشروع معدل، وبالتالي تعويض كمية صغيرة من الخلايا. يحتوي المنتج على خلايا البنية التحتية الوسيطة (السدى) المستخرجة من المشيمة وتشجع على امتصاص الخلايا الجذعية النادرة المكونة للدم في جسم المريض. خلايا البنية التحتية الوسيطة هي جزء من النسيج الطبيعي الذي يبني النخاع العظمي في الجسم السليم، وهو النسيج الذي يهيئ الظروف المناسبة لحدوث العمليات التي يتم فيها الحفاظ على الخلايا الجذعية المكونة للدم وتكوين خلايا دم جديدة.
يعتمد هذا المنتج المبتكر، المعروف باسم PLX-1، على نمو الخلايا الوسيطة، التي تنشأ، كما ذكرنا، في المشيمة، في بيئة تحاكي البنية الفسيولوجية ثلاثية الأبعاد لنخاع العظم. تعتبر المشيمة من النفايات الطبية ويتم التخلص منها في نهاية الولادة. وميزة المشيمة كمصدر للطب المنقذ للحياة هي أنها نسيج بشري لا ينطوي استخدامه على مشاكل أخلاقية. من كل مشيمة، يتم استخراج مجموعة من الخلايا وبناءها في عملية تبدأ بالفرز الأولي للخلايا المطلوبة. من أجل التكاثر، يتم زرع الخلايا في مرحلة لاحقة على ركيزة ثلاثية الأبعاد من مادة خاملة (غير نشطة بيولوجيا).
تسمح هذه الظروف لزراعة الأنسجة بالتكاثر والوصول إلى كثافة عالية، والتي تحاكي تقريبًا الكثافة الطبيعية للخلايا في الهيكل العظمي للجسم. أصبح نمو الثقافة الكثيفة ممكنًا من خلال توفير ظروف التغذية والتهوية الكافية في منشأة نمو ثلاثية الأبعاد (مفاعل حيوي) تسمى PluriX. بعد أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع، يتم جمع الخلايا من المفاعل الحيوي، وتقسيمها إلى أجزاء وتجميدها في النيتروجين السائل. تحتوي كل جرعة على جرعة من الخلايا الوسيطة، التي تدعم امتصاص الكسب غير المشروع، وتكون جاهزة للإذابة والزرع. هذا الطبق هو في الواقع المنتج المسمى PLX-1.
أظهرت التجارب قبل السريرية التي أجريت في أنظمة متعددة على الفئران التي تفتقر إلى جهاز مناعة، أن حقن خلايا PLX-1 بالإضافة إلى الخلايا الجذعية المكونة للدم من دم الحبل السري يزيد من كفاءة عملية الزرع بما لا يقل عن ثلاث مرات مقارنة بالتحكم. المجموعة التي تم فيها زرع الخلايا الجذعية بدون PLX-1. تُظهر التجارب قبل السريرية زيادة كفاءة الامتصاص للخلايا الجذعية المكونة للدم في الحبل السري، والتي تكون محدودة العدد، وانخفاض الحاجة إلى تكاثر الخلايا الجذعية خارج الخلية. سيتيح هذا الحل استخدام جزء من دم الحبل السري كبديل لعملية زرع نخاع العظم لدى المرضى الأكبر سناً.
* زامي أبرمان هو الرئيس التنفيذي لشركة Pluristem والدكتورة أورا برجر هي نائب رئيس الشركة للبحث والتطوير. تم تقديم المقال بمبادرة وبمساعدة برنارد ديتشيك، محرر المجلة الإلكترونية المعنية بصناعة علوم الحياة الإسرائيلية.
إلى الموقع التعددي
