غرفة طوارئ الطبيعة

لقد أعطت الطبيعة للخلايا الجذعية الجنينية إمكانات هائلة لا يمكن تصورها تقريبًا - وهي خلق كائن حي كامل بجميع أعضائه ووظائفه. واليوم يسند العلماء دورًا مهمًا آخر لهذه الخلايا: أن تكون أداة طبية تعمل على ترميم الخلايا المتدهورة والأنسجة التالفة

لقد أعطت الطبيعة للخلايا الجذعية الجنينية إمكانات هائلة لا يمكن تصورها تقريبًا - وهي خلق كائن حي كامل بجميع أعضائه ووظائفه. واليوم، يسند العلماء دورًا مهمًا آخر لهذه الخلايا: أن تكون أداة طبية تعمل على ترميم الخلايا المتدهورة والأنسجة التالفة، وسيتم استخدامها لعلاج الأمراض الوراثية الشديدة - مثل أمراض المناعة الذاتية والأمراض التنكسية للجهاز العصبي. "إن العقبة الرئيسية التي تحول دون استخدام الخلايا الجذعية في الطب حاليًا هي صعوبة جعل الخلية الجذعية تتمايز إلى الخلية المطلوبة بطريقة فعالة ومرضية؛ يقول الدكتور يعقوب حنا، الذي انضم مؤخراً إلى قسم الوراثة الجزيئية في المعهد: "ما زلنا لا نعرف كيفية إعادة إنتاج هذه العملية بدقة". وفي مختبره الجديد، يحاول هو وأعضاء مجموعته فهم بيولوجيا هذه الخلايا الخاصة، بهدف الإجابة على الأسئلة الأساسية المتعلقة بآليات التطور والتمايز، وتعزيز استخدامها كأداة طبية قوية.

الخلايا الجذعية الجنينية هي خلايا غير مصنفة تحمل القدرة على أن تصبح أي خلية في الجسم الحي. أثناء التطور الجنيني، يمرون بسلسلة من مراحل النمو، التي تخضع لسيطرة وثيقة ولطيفة، عندما يتعين اتخاذ القرارات المتعلقة بمستقبلهم بسرعة وبدقة مثالية - أي خطأ يؤدي إلى كارثة. بالنسبة للعلماء، يعد هذا كنزًا، لأن هذه الخلايا تسمح لهم بإعادة إنتاج عمليات النمو الكاملة - في طبق المختبر. يتم في الواقع "تجميد" الخلايا بمرور الوقت، في حالة غير مصنفة. تقوم الدكتورة هناء بزراعتها في ظروف مختلفة، وإجراء تعديلات وراثية وغيرها عليها، لمحاولة الإجابة على أسئلة مختلفة: كيف تحافظ الخلايا الجذعية الجنينية على إمكاناتها التنموية؟ كيف يتم التحكم الدقيق والمعقد في تمايزهم؟ كيف يتم اتخاذ القرار المصيري سريعاً بالتفريق أو عدم التفريق؟ وأيضا: ما الذي يمكن تعلمه من هذه التجارب - التي تجرى في طبق - عما يحدث في الجنين، وفي الجنين البشري بشكل خاص؟

مستعمرة من الخلايا الجذعية (في الوسط باللون الأخضر)، محاطة بالخلايا العصبية (باللون الأحمر)

رحلة إلى الماضي

جانب آخر من أبحاث الخلايا الجذعية الذي يهم الدكتورة هناء يتعلق بالإنجاز العلمي الذي حدث خلال سنوات قليلة، والذي حدث عندما تمكن العلماء من أخذ خلية جلدية ناضجة ومفرزة، وإعادة برمجتها بحيث تصبح خلية جنينية مثالية مرة أخرى؛ نوع من "الرحلة إلى الماضي" من الناحية التنموية. والمثير للدهشة أن عودة الخلايا إلى مرحلة النمو الأولية ممكنة نتيجة لإدخال أربعة جينات فقط في جينوم الخلية البالغة. إن إمكانية إنتاج الخلايا الجذعية في المختبر تحل المشاكل الأخلاقية المرتبطة باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية - التي تنشأ من البويضات أو البويضات المخصبة. الوعد الآخر المتأصل في هذه الطريقة هو أنه بهذه الطريقة سيكون من الممكن علاج المرضى الذين يعانون من أمراض وراثية دون الحاجة إلى العثور على متبرع مناسب: سيتم أخذ الخلايا من المريض نفسه، وإعادة برمجتها إلى خلايا جذعية. وبعد ذلك سيكون من الممكن، من خلال الهندسة الوراثية، إصلاح الجينات التالفة. ستخضع الخلايا الجذعية التي تم إصلاحها للتمايز إلى نوع الخلية المرغوبة، وسيتم زرعها مرة أخرى في المريض.

وفي بحث ما بعد الدكتوراه، كان الدكتور هناء وشركاؤه في البحث أول من أظهر جدوى هذه الطريقة، عندما تمكنوا من علاج فأر مصاب بفقر الدم المنجلي. وفي دراسة أخرى - كان الغرض منها التحقق من سبب نجاح نسبة صغيرة فقط من الخلايا الناضجة في إعادة البرمجة - اكتشف أن هناك عدة "مفاتيح" رئيسية، وأن العملية لا تكتمل إلا إذا تم تشغيلها جميعًا. وبعد هذه الاكتشافات، أصبح الآن مهتمًا بفهم أفضل لكيفية تحول خلية إلى خلية أخرى، وما هي الجينات والآليات المشاركة في عملية إعادة البرمجة، وما هو الدور الدقيق للمفاتيح - ولماذا هي ضرورية للغاية. نقطة أخرى مثيرة للاهتمام هي أنه بينما يكافح العلماء لإعادة برمجة الخلايا الناضجة، بمعدلات نجاح صغيرة نسبيًا، فإن البويضة تعرف في الواقع كيفية تنفيذ العملية بنجاح تام. ويخطط الدكتور هناء في بحثه لمحاولة فهم كيفية القيام بذلك.

إلى جانب التطلع إلى فهم الآليات الأساسية لعمليات التمايز والتطوير، والوعد الذي تحمله في مجال طب إعادة التأهيل، يمكن أن توفر أبحاث الخلايا الجذعية أداة حديثة وفعالة لدراسة الأمراض الوراثية لدى البشر. هذه الأمراض - مثل مرض السكري من النوع الأول، ومرض باركنسون، ومرض الزهايمر وغيرها - عادة ما تسبب تدمير الخلايا التالفة وتحللها، مما يجعل من الصعب دراسة المرض. ويخطط الدكتور هناء لاستخدام عملية إعادة البرمجة لإنتاج خلايا جذعية مشتقة من الخلايا الناضجة للمرضى الذين يعانون من أمراض وراثية. سيكون من الممكن استخدام طرق البحث المختلفة للهندسة الوراثية في هذه الخلايا: إدخال الجينات أو حذفها، وإدخال العلامات، والمزيد. وبهذه الطريقة سيتم الحصول على نموذج فعال لدراسة الأمراض الوراثية، مما سيمكن أيضاً من البحث عن علاجات لهذه الأمراض الخطيرة.

شخصي

ولد يعقوب حنا ونشأ في قرية الرامة في الجليل لعائلة من الأطباء - جده وأبوه وثلاث أخوات أطباء. مخلصًا لتقاليد العائلة، درس الطب في الجامعة العبرية في القدس، لكنه وجد نفسه منجذبًا إلى البحث، وفضل قضاء الوقت في المختبر على علاج المرضى. "عمي، وهو عالم ومدير إحدى شركات الأدوية، وكان وراء تطوير أول جسم مضاد معتمد لعلاج سرطان الغدد الليمفاوية لدى البشر، هو الذي أثر وألهم". في عام 2007 أكمل دراسته بمرتبة الشرف في مسار مشترك للأطباء والباحثين (دكتوراه / دكتوراه في الطب). ثم شرع في إجراء أبحاث ما بعد الدكتوراه ضمن مجموعة البروفيسور رودولف جانيش في معهد وايتهيد للأبحاث الطبية الحيوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). وقد أكسبته أبحاثه العديد من الجوائز، بما في ذلك، في عام 2010، جائزة المخترعين الشباب (تحت سن 35 عامًا)، والتي تُمنح نيابة عن مجلة Technology Review التابعة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وفي عام 2011 انضم إلى هيئة التدريس في قسم علم الوراثة الجزيئية في معهد وايزمان للعلوم.

يعقوب حنا يعيش في تل أبيب. يكرس وقت فراغه لهوايته المفضلة - البحث العلمي. ولكن بالإضافة إلى ذلك فهو يدير حانة في تل أبيب مع ثلاثة من أصدقائه المقربين.