نعتقد أن جسدنا معروف لنا جيدًا، لكنه في الواقع يعج بحياة خفية وغامضة: إذ تعيش فيه أعداد هائلة من البكتيريا والفطريات والفيروسات والطفيليات. وقد انكشفت في السنوات الأخيرة أهمية هذه الكائنات وحيدة الخلية، والتي يقدر عددها في الجسم بـ 10^16، أي ما يعادل مائة ضعف عدد خلايا الجسم.
نعتقد أن جسدنا معروف لنا جيدًا، لكنه في الواقع يعج بحياة خفية وغامضة: إذ تعيش فيه أعداد هائلة من البكتيريا والفطريات والفيروسات والطفيليات. لقد تم الكشف في السنوات الأخيرة عن أهمية هذه الكائنات وحيدة الخلية، والتي يقدر عددها في الجسم بـ 10x16 - أي ما يعادل مائة ضعف عدد خلايا الجسم - سواء بالنسبة للعمل اليومي للجسم السليم أو فيما يتعلق بالأمراض. مثل مرض السكري والسمنة والسرطان. بعد هذه الاكتشافات، حدثت ثورة في السنوات الأخيرة في التعامل مع تلك المخلوقات المتواضعة: لم تعد "ركابا مخفيين" ذوي تأثير محدود على الجهاز الهضمي وحده (أو، على الأكثر، يسببون العدوى من وقت لآخر)، ولكنها جزء لا يتجزأ من الإنتاج متعدد الخلايا الذي يخزنها. هذا النهج، الذي اكتسب لقب "الكائن الخارق"، يعتبر أن مجموع المادة الوراثية للمجموعات وحيدة الخلية هي "الجينوم الثاني" للجسم المخزن، بالإضافة إلى "الجينوم الأول" المعروف، ويحتوي على مائة إلى ألف مرة أكثر من الجينات.
يدرس الدكتور عيران ألينيف، الذي انضم إلى قسم علم المناعة في المعهد بعد إكمال فترة تدريب كاملة كطبيب باطني، العلاقة المعقدة بين مجموعات الخلية الواحدة في جسم الثدييات، بما في ذلك، بالطبع، البشر، والخلايا المخزنة. جسم. وفي سلسلة من المقالات التي نشرها كجزء من أبحاث ما بعد الدكتوراه، اكتشف "وسيلة اتصال" بين نوعي الخلايا، وكشف كيف تؤثر مجموعات الخلية الواحدة على بعض الأمراض الأكثر شيوعًا في الغرب. بما في ذلك مرض السكري والسرطان وتصلب الشرايين وأمراض التهابات الأمعاء.
تعيش المجموعات أحادية الخلية وخلايا الثدييات التي تستضيفها على مقربة شديدة في أماكن مختلفة من الجسم: على الجلد، في الأنسجة المخاطية مثل الفم والتنفس، وأكثر من ذلك. ومع ذلك، فإن اللقاء الأكثر دراماتيكية بينهما يحدث في الجهاز الهضمي. تعد تجمعات الخلايا وحيدة الخلية من بين الأكثر كثافة على هذا الكوكب، ومع ذلك، على بعد طبقة واحدة من الخلايا - الخلايا الظهارية التي تبطن الأمعاء - توجد منطقة معقمة، خالية من البكتيريا، تشكل الجزء الداخلي من جسمنا . وفي دراسة نشرت في مجلة الخلية، اكتشف الدكتور ألينيف أنه في هذه الطبقة من الخلايا، التي تعمل بمثابة خط الدفاع الأول ضد الغزاة غير المرغوب فيهم، يوجد نوع من "المستشعر"، الذي يسمح لجهاز المناعة في الجسم المضيف لمراقبة أعداد البكتيريا. و"المستشعر" الذي اكتشفه هو واحد من مجموعة عوامل تم اكتشافها في السنوات الأخيرة، تسمى "الجسيمات الالتهابية"، وهي "وسائل اتصال" بين الجسم المخزن والتجمعات البكتيرية. (تم اكتشاف أول هذه المجسات، الذي ينتمي إلى عائلة مختلفة، عام 1996، وحصل مكتشفوها على جائزة نوبل في الطب عام 2011). وفي التجارب التي أجريت على الفئران، أثبت الدكتور ألينيف أهمية الجسيم الالتهابي، الذي اكتشفه عن طريق إتلاف وظيفته عمدًا. ونتيجة لذلك، أصيبت الفئران بمرض التهاب الأمعاء.
وفي دراسات المتابعة، أظهر الدكتور ألينيف أن هذا الجسيم الالتهابي متورط أيضًا في الأمراض الأيضية والسرطان. في الدراسة الأولى، التي نشرت في مجلة الطبيعة، قام بتخليق فئران خالية من الالتهابات، من أجل تفسير تطور مرض الكبد الدهني. وهذا المرض -الذي يعاني منه نحو 30% من سكان العالم الغربي- لا يسبب أعراضا حادة في معظم الحالات، لكنه قد يتطور لدى أقلية من المصابين به إلى مرض التهابي حاد يسبب تليف الكبد. والأورام والمضاعفات وحتى الموت. ما هو "المفتاح" الذي ينشط انتقال المرض إلى المرحلة التدميرية؟ وأوضح الدكتور ألينيف أن سبب ذلك هو التغير في تركيبة تجمعات الخلايا الواحدة في الأمعاء، وأن هذه التغيرات قد تؤثر أيضًا على أمراض التمثيل الغذائي الأخرى، مثل مرض السكري، والكوليسترول الزائد، والسمنة المفرطة. وفي دراسة أخرى، نشرت في مجلة PNAS، تبين أن التغيرات في أعداد البكتيريا تشارك أيضًا في تطور عمليات السرطان.
في مختبره الجديد في معهد وايزمان للعلوم، يواصل الدكتور ألينيف دراسة العلاقات المتبادلة بين مجموعات الخلية الواحدة وجسم التخزين، سواء في نماذج الفئران أو لدى البشر، لفحص تأثيرها على الأمراض، والبحث عن خيارات. للعلاج الطبي. للتعامل مع التحديات المعقدة التي يمثلها مجال البحث الشاب، قام بتعيين باحثين من مختلف المجالات: علم المناعة، وعلم الأحياء الدقيقة، والتمثيل الغذائي، وعلم الأحياء الحسابي، وأقام علاقات تعاون مع مجموعات بحثية في المعهد وحول العالم. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحافظ على تعاون وثيق مع مركز الطب الشخصي في المعهد. "يرتبط هذا المجال من البحث بطبيعته بالطب الشخصي، لأن تكوين مجموعات الخلايا الفردية لكل شخص فريد بالنسبة له ويتأثر بمجموعة من العوامل البيئية، مثل النظام الغذائي، والموقع الجغرافي، والتعرض للإجهاد، وأكثر من ذلك. "الجينوم الثاني" سيجعل من الممكن التحديد الدقيق والتنبؤ بالاستعداد للأمراض، وسيفتح الباب أمام علاجات شخصية للأمراض الخطيرة مثل مرض السكري وتصلب الشرايين والسرطان."
هيكل مطوي
العلماء والأطباء
وقد جمع اجتماع عقد مؤخرا في المعهد أطباء وعلماء من معهد وايزمان للعلوم، الذين يشتركون في مجال بحثي مشترك - السمنة ومضاعفاتها. وقد طرح الأطباء في اللقاء أسئلة وقضايا ذات أهمية بحثية تواجههم في عملهم اليومي، والتي يهتمون بفحصها، مثل: لماذا يختفي مرض السكري بعد جراحة تحويل مسار المعدة؟ لماذا يتفاعل الناس بشكل مختلف مع كميات مماثلة من السعرات الحرارية؟ ما هو الدور الذي تلعبه الأنسجة الدهنية في الأمراض الاستقلابية؟ وقدم العلماء طرقًا للتحقيق في الأسئلة المطروحة.
اللقاء - المقرر أن يكون الأول في سلسلة لقاءات مماثلة - نظمه الدكتور إيلات إيرز من قسم المكافحة البيولوجية والدكتور عيران ألينيف من قسم علم المناعة، بهدف خلق اتصالات وعلاقات متبادلة بين الأطباء والعلماء حول القضايا المشتركة، بهدف أن تنضج هذه الروابط الأولية لتتحول إلى عمل بحثي مشترك. ويأمل المنظمون في توسيع دائرة المشاركين تدريجياً، بحيث تشمل أيضاً الأطباء والعلماء الذين لا يدركون اليوم أهمية الحوار بين المجالات. ومن المقرر عقد مؤتمر أكبر قريبا يتناول مرض التهاب الأمعاء (IBD) - وهو مرض شائع بين اليهود - ومن المتوقع أن يشارك فيه أطباء وباحثون في هذا المجال من إسرائيل والعالم.
تشكل لقاءات العلماء والأطباء حلقة واحدة في برنامج شامل يهدف إلى سد الفجوة بين علماء وأطباء معهد وايزمان للعلوم، وهو البرنامج الذي يحظى بتشجيع ودعم عمداء كليات علوم الحياة. يتم توفير دعم إضافي للبرنامج من قبل مركز الطب الشخصي، الموجود حاليًا في المعهد، مما يخلق فرصة وإمكانية الوصول لإجراء البحث.
وتأتي هذه الاجتماعات ضمن خطة متعددة المراحل للتوسط بين الأطباء السريريين وباحثي المعهد. يقول الدكتور إيريز: "لا يوجد في معهد وايزمان كلية للطب، لذلك يجب علينا إيجاد طرق لدمج طلاب الطب والمتدربين الطبيين الشباب الموجودين بالفعل في السنوات الأولى من دراستهم". "ولهذا الغرض يجب إنشاء بنية تحتية تشجع الأطباء على القدوم وإجراء الأبحاث في المعهد، وتشجع العلماء في المعهد على إضافة أطباء إلى مختبراتهم". ولهذا الغرض، بدأوا، من بين أمور أخرى، برنامج المنح الدراسية للطلاب والأطباء الذين سيقومون بإجراء البحوث في المعهد.
ويقول الدكتور إيريز والدكتور ألينيف إن جلب الأطباء إلى مختبرات الأبحاث يحمل قيمة مضافة. "إن طريقة تفكير الطبيب تختلف اختلافًا جوهريًا عن طريقة تفكير العالم. "في كثير من الحالات، ينظر بشكل أساسي إلى علم وظائف الأعضاء وآليات تكوين المرض بطريقة نظامية، وبدرجة أقل إلى اهتمامات العالم، الذي يركز أكثر على الجزيء أو الخلية"، كما يقول الدكتور ألينيف. "إن الجمع بين النهج الشمولي والطريقة المركزة للنظر إلى العالم يفتح مسارات بحثية متكاملة جديدة، خاصة عندما يتعلق الأمر بالأمراض الشائعة التي ينبع تطورها من عوامل متعددة، مثل السرطان والسمنة وتصلب الشرايين والأمراض الالتهابية."
