تجديد الأنسجة وهندسة الأنسجة هما استراتيجيتان لمحاربة أمراض الشيخوخة

هذا ما قاله البروفيسور رودولف جانيش من قسم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والخبير الدولي في مجال الخلايا الجذعية، في محاضرة له في مؤتمر بيوميد 2009.

هذه هي السنة الثامنة على التوالي التي يقام فيها أسبوع علوم الحياة والتكنولوجيا في إسرائيل، والذي يقام بالتزامن مع الاجتماع الدولي للخلايا الجذعية. تأتي العشرات من شركات الطب الحيوي من جميع أنحاء البلاد لعرض منتجاتها - في الأجهزة والسلع الفكرية - ويشارك مئات العلماء والباحثين في محاضرات حول علم الأحياء والطب والجمع بين الاثنين.

بعد الخطابات الافتتاحية الروتينية التي ألقاها شمعون بيريز وبنيامين (فؤاد) بن إليعازر، بدأت تتكشف الخطابات الأكثر علمية. وبما أن الملتقى الدولي للخلايا الجذعية هو في المقام الأول مؤتمر أكاديمي، فإن المحاضرات العلمية التي ألقيت فيه تعكس التقدم الذي أحرزه العلم في هذا المجال في السنوات الأخيرة، وتتنبأ باتجاهات التقدم في السنوات القادمة. يتباهى علماء مهمون من مجال علوم الحياة بمنتجاتهم الفكرية أمام الجمهور المتعطش للمعرفة، ويكشفون أجزاء (ويخفيون دائمًا أجزاء) من التقدم المحرز في مختبراتهم. ليس من قبيل الصدفة أن ترسل العديد من الشركات الناشئة أفضل موظفيها إلى المؤتمرات الأكاديمية، حتى يتمكنوا من معرفة أين تهب الرياح في مختبرات الأبحاث.

وبالفعل فإن المحاضرة العلمية الأولى في المؤتمر لم تكن مخيبة للآمال. اختار البروفيسور رودولف جانيش من قسم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وهو خبير دولي في مجال الخلايا الجذعية، أن يشارك الجمهور مستقبل أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية، والثورة التي يشهدها هذا المجال بفضل الاختراع الأخير للخلايا الجذعية المستحثة.

ومن عجيب المفارقات هنا أن ارتفاع متوسط ​​العمر المتوقع في المائة عام الأخيرة يشكل أكبر مشكلة في الطب اليوم. أدى تزايد أعمار السكان إلى زيادة عدد أمراض الشيخوخة مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون ومشاكل القلب. اثنان من الحلول الممكنة لهذه الأمراض هما تجديد الأنسجة وهندسة الأنسجة، لكن كلاهما يتضمن زرع الخلايا داخل الجسم. ومثل غيرها من السلع باهظة الثمن، فإن الخلايا - أو على الأقل خلايا القلب والخلايا العصبية - لا تنمو على الأشجار.

أكثر مصادر الخلايا البديلة التي يتم الحديث عنها اليوم هي الخلايا الجذعية الجنينية. هذه الخلايا قادرة على التمييز وإنشاء أي من أنواع الخلايا المختلفة الموجودة في الجسم. من حيث المبدأ، يمكن استخدام هذه الخلايا لاستعادة الخلايا التي تدهورت في الأمراض التنكسية. الهدف الرئيسي لأبحاث الخلايا الجذعية، بحسب يينيش، هو توفير خلايا مناسبة لإصلاح الأنسجة. لكنه يضيف أننا بعيدون جدًا عن ذلك الآن.

المشكلة الرئيسية في الخلايا الجذعية الجنينية هي أنها مشتقة من أجنة تم التبرع بها للعلم. كل خلية يتم إنتاجها من هذه الخلايا الجذعية ستحمل علامات مناعية تتوافق مع الجنين الذي جاءت منه. سيتم رفض هذه الخلايا من قبل الجهاز المناعي المزروع، والذي سيهاجم أي خلية لا تحمل العلامات المناعية لخلايا الجسم. ولهذا السبب، فإن الخلايا الجذعية الجنينية في صورتها الأولية ليست ذات صلة بعلاج الأمراض.

قد يأتي حل مشكلة الرفض المناعي بطريقتين مختلفتين. الطريقة الأولى هي إنشاء نسخة مستنسخة، أي نقل نواة من خلية بشرية إلى بويضة بشرية، وإنشاء جنين يحمل شفرة وراثية مماثلة لتلك الخاصة بالنواة المانحة. ومن هذا الجنين سيكون من الممكن إنتاج خلايا جذعية جنينية، والتي ستخضع للتمايز المناسب إلى الأنسجة الضرورية. جميع الخلايا المنتجة من هذا الجنين سيكون لها نفس العلامات المناعية مثل المتبرع النووي الأصلي، وبالتالي يمكن زرعها في جسمه عند الضرورة. هذا الحل مقبول في الفئران، ولكن حتى اليوم لا يمكن تطبيقه بعد على البشر بسبب مشاكل تقنية. ومن المهم أن نوضح أنه لا توجد بالضرورة مشكلة أخلاقية هنا، لأن "الأجنة" ليست أكثر من كريات من الخلايا تحتوي على عدة آلاف من الخلايا. ليس لديهم أعضاء أو حتى أنسجة أساسية مثل العضلات أو الأعصاب. وفي الواقع فإن مستوى تعقيدها في هذه المرحلة أقل من مستوى بعض الأورام السرطانية التي يمكن العثور عليها.

تم حل المشكلة التقنية لاستخدام الخلايا الجذعية الجنينية من خلال النجاح الأخير في إنتاج نوع جديد ومثير من الخلايا الجذعية: الخلايا الجذعية المستحثة (IPS). في عام 2006، أظهر تاكاشي وياماناكا أنه من الممكن أخذ الخلايا الليفية - الخلايا الموجودة في الجلد - من فأر، وإدراج أربعة جينات فيها تنشط بشكل خاص في الخلايا الجذعية الجنينية. تخضع هذه الجينات لزيادة التعبير داخل الخلايا الليفية، مما يعيدها إلى الوراء في الوقت المناسب إلى حالة الخلايا الجذعية الجنينية، القادرة على إعادة التوزيع إلى أي خلية أخرى في الجسم. ليس هذا فحسب، بل يمكن لهذه الخلايا أن تنضم إلى عملية تكوين الجنين، إذا تم حقنها في جنين فأر صغير. وبالمثل، من الممكن أخذ خلايا من شخص ما، وتحويلها إلى خلايا جذعية مستحثة، وفرزها إلى الأنسجة المرغوبة واستخدامها لأغراض متعددة: للزرع في الجسم بدلاً من الخلايا المتحللة، لفهم آليات العمل. من الأمراض، وتأثير الأدوية على الخلايا، وأكثر من ذلك.

على الرغم من الإمكانات الكبيرة للخلايا الجذعية المستحثة، إلا أن المشاكل التكنولوجية لا تزال موجودة، خاصة في زراعة الخلايا الجذعية على نطاق تجاري. تتمايز الخلايا الجذعية، سواء كانت جنينية أو مستحثة، بسهولة شديدة إلى خلايا أخرى، ومن الصعب جدًا توجيه وتوجيه اتجاه تمايزها. على سبيل المثال، يمكن للخلايا الجذعية التي كان من المفترض أن تتمايز إلى خلايا عصبية أن تتمايز أيضًا إلى خلايا عضلية وغضروفية وعظام إذا نمت في ظل ظروف خاطئة. ليست هناك حاجة لتفسير السبب الذي يجعل معظم مرضى باركنسون والزهايمر يفضلون عدم حقن مثل هذا الخليط من الخلايا في أدمغتهم. والمشكلة هي أننا مازلنا لا نفهم اللغة التي تتحدث بها الخلايا الجذعية. أحد الأمثلة الجيدة على صعوبة التحكم في التمايز يأتي من مختبر بوب لانجر، حيث أثبت الباحثون مؤخرًا أنه حتى البوليمرات التي تشكل سطح نمو الخلايا في المختبر يمكن أن تؤثر على اتجاه تمايزها.

ورغم أن هناك مشاكل أخرى تتعلق بالخلايا الجذعية المستحثة، إلا أن يينيش أعلن أن أغلبها تم حلها، أو سيتم حلها قريبا. كان كعب أخيل للخلايا الجذعية البشرية في الماضي هو صعوبة إجراء الهندسة الوراثية فيها. ويتم حاليا حل هذه المشكلة من خلال استخدام تقنية جديدة تسمى ZNF، والتي قد تسمح بإدخال الجينات إلى الخلايا الجذعية البشرية، وحتى تصحيح الأمراض الوراثية في هذه الخلايا. وهناك مشكلة أخرى تتعلق بالخلايا الجذعية المستحثة، وهي الخوف من تعطيل الشفرة الوراثية للخلية إلى درجة تكوين ورم سرطاني. لكن التقنيات الجديدة لإدخال الجينات في الخلايا المستحثة تبدد الخوف ببطء.

كيف سيتم إجراء البحوث الطبية في المستقبل؟ "إذا أردنا، يمكننا أخذ خلايا من شخص مصاب بمرض ALS ​​[ضمور العضلات، RA]، وتصنيفها إلى خلايا عصبية حركية، ومقارنتها بخلايا من شخص عادي خضع لنفس العملية، ومراقبة متى تتشكل أجسام الأميلويد في الجسم". خلايا ALS. وعلى الخلايا، يمكننا تجربة الأدوية التي تبطئ أو تمنع التنكس العصبي." قال جاينش. وبهذه الطريقة يمكننا اكتشاف علاجات لكثير من الأمراض، من خلال العمل على خلايا الجسم المريضة الأصلية - خارج الجسم. وعلى هذه الروح المتفائلة افتتح مؤتمر بيوميد والاجتماع الدولي الثالث للخلايا الجذعية.

إعداد التقارير من الميدان - روي تسيزانا.