نجح باحثو معهد سالك في إنتاج خلايا جذعية مستحثة من شعرة بشرية واحدة. هل علينا أن نحافظ على شعر رؤوسنا من الآن فصاعدا؟
قبل حوالي ست سنوات، تلقت العائلة المالكة البريطانية تحذيراً غير عادي: وسيلة إعلامية تعتزم سرقة خصلة من شعر الأمير الشاب هاري. لماذا؟ قبل أن تنتقل إلى الفقرة التالية، أنت مدعو للتوقف والتفكير للحظة لماذا قد يرغب أي شخص في الحصول على قطعة من ملابس الأمير.
إذا أجبت أيضا: "لاستنساخه!" علامة على أنك تقرأ الكثير من الخيال العلمي، والقليل جدًا من العلوم الحقيقية. ولكن لا بأس، هكذا أجاب معظم الناس في أوروبا، وكانوا مخطئين. وكانت كفاءة عملية الاستنساخ قبل ست سنوات منخفضة للغاية في الفئران، ولم يتم تجربتها على الإطلاق في البشر. إذا كان الغرض من السرقة هو استنساخ الأمير هاري بكل مجده، لكان لا بد من اقتلاع كل شعره، بما في ذلك فروة رأسه، فقط من أجل الحصول على فرصة لإنتاج نسخة واحدة معقولة.
كان الهدف الحقيقي في الواقع بريئًا نسبيًا، وهو التأكد مرة واحدة وإلى الأبد من أن هاري هو بالفعل ابن الأمير تشارلز، وليس ثمرة علاقة غرامية غير مشروعة. ولتحقيق هذه الغاية، كان الباحثون يعتزمون استخراج الحمض النووي من خلايا بصيلات الشعر الفردية المرتبطة بالشعر، ومقارنتها بالحمض النووي للوالدين المفترضين. ولكن انطلاقا من مقال نشر مؤخرا في مجلة Nature Biotechnology، فإننا الآن أقرب من أي وقت مضى إلى اليوم الذي سيتعين علينا فيه حماية شعرنا. تمكن باحثو معهد سالك من تحويل خلايا بصيلات الشعر بشكل فعال إلى خلايا جذعية مستحثة. وقد أظهرت مختبرات أخرى أنه يمكن زرع الخلايا الجذعية المستحثة في جنين صغير، مما يجعلها تتمايز وتنقسم كما لو كانت جزءًا من الطفل النامي. المنتج النهائي هو كيميرا: مخلوق يتكون من العديد من الخلايا، وليست كلها في الأصل له.
توفر الطريقة الموصوفة في المجلة العلمية المرموقة حلاً بسيطًا لمشكلة الرفض المناعي للأنسجة الأجنبية. بمساعدة الخلايا الجذعية المنقولة من خلايا بصيلات الشعر، سيكون من الممكن في المستقبل إنشاء أنسجة ذات علامات مناعية مماثلة لتلك الموجودة في المتبرع بالشعر. ويمكن زرع الأنسجة التي سيتم زراعتها في المختبر في حد ذاتها، مما يحل مشكلة نقص الأعضاء في العالم.
تم اختراع العملية التي تتحول فيها خلايا الجلد - الخلايا الليفية - إلى خلايا جذعية مستحثة في وقت واحد قبل عامين في العديد من المختبرات حول العالم. أثناء التحول، تصاب الخلايا بجينات فريدة تستخدم الفيروسات. هذه الجينات - Oct4، Sox2، Klf4 و C-Myc - تغير نمط التعبير للجينات الأخرى في الخلية، وتجعل الخلايا تصبح خلايا جذعية مستحثة، قادرة على التمايز إلى جميع أنواع الخلايا الموجودة في الجسم.
وعلى الرغم من الحماس الذي استقبلت به العملية بين علماء الأحياء، إلا أن فعاليتها الفعلية كانت غائبة. وكدليل على ذلك، فإن خلية ليفية واحدة فقط من بين 10,000 كانت قادرة على المرور بالتحول الكامل وتصبح خلية جذعية مستحثة. وفي الدراسة الحالية، تمكن الباحثون من معهد سالك من تحسين عملية إعادة برمجة الخلايا أكثر من مائة مرة، وتقصير وقت العملية مرتين. ويبدو أن الخلايا الكيراتينية -خلايا بصيلات الشعر- قادرة على التحول إلى خلايا جذعية بسهولة أكبر من الخلايا الأخرى التي اختبرها الباحثون. في الواقع، إنهم قادرون على إجراء العملية بسهولة لدرجة أن الباحثين انتزعوا شعرة واحدة من رأس مساعد البحث، وقاموا بتحويل خلايا بصيلات الشعر وتلقوا خلايا جذعية مستحثة بنفس العلامات المناعية مثل الباحث الذي تبرع بالخلايا الجذعية. شعر.
والتحدي الرئيسي الذي لا يزال قائما الآن هو توصيف الخلايا الجذعية المستحثة والتأكد من أنها لن تتحول إلى خلايا سرطانية، كما كانت تفعل بعض الخلايا الجذعية المستحثة في الماضي. وعندما يتم العثور على طريقة لتحويل الخلايا دون خوف من تطورها إلى سرطان، سيكون من الممكن البدء في استخدام الخلايا الجذعية المستحثة في مجال هندسة الأنسجة والهندسة الطبية.
ملخص البحث العلمي في مجال التكنولوجيا الحيوية الطبيعية
المزيد على موقع العلوم
تعليقات 6
ضوء،
والمشكلة اليوم هي أن الخلايا الجذعية المستحثة تقوم بإدخال نسخ عديدة من الجينات المهمة في الشفرة الوراثية للخلية. يمكن أن تؤثر هذه الجينات على طريقة انقسام الخلية بطريقتين:
1. تعمل على تشجيع الخلية على العودة إلى المرحلة الجنينية التي تنقسم فيها عدة مرات دون توقف. من هذه النقطة، لا يتطلب الأمر سوى طفرة أو طفرة صغيرة أخرى حتى تصبح الخلية سرطانية. وللتغلب على هذه المشكلة، لا بد من إيجاد طريقة أفضل للتحكم في نسخ الجينات التي يتم إدخالها في الخلايا. يمكنك، على سبيل المثال، محاولة إدخال نسخة واحدة فقط من كل جين حتى يسهل على الخلية زيارة الجين الجديد.
2. تدخل الجينات التي يتم إدخالها إلى الخلية إلى الجينوم، وفي بعض الأحيان "تقع" في وسط جين آخر مهم. وفي هذه الحالة قد يقومون بأنفسهم بإحداث طفرة خطيرة في الخلية تؤدي إلى الإصابة بالسرطان. ولمعالجة هذه المشكلة، يحاولون حاليًا استخدام طرق لإدخال الجينات التي لا تتطلب استيعابها في الشفرة الوراثية. تتواجد الجينات في الخلية كوحدات منفصلة، وتؤدي إلى بداية التحول إلى خلايا جذعية ثم تتحلل من تلقاء نفسها.
شاب شالوم،
روي.
في أي مرحلة سيكون من الممكن التأكد من عدم تطور السرطان؟ كيف يمكنك التأكد من هذا؟
وحتى بالنسبة لذلك، وجدت الطبيعة الحل (على الأقل بالنسبة لي).
الصلع.
وأتساءل كم من الوقت سيكون من الممكن إعادة إنتاج أعضاء مثل القلب والرئتين والكليتين
أنت على حق. واستخدم الباحثون عن عمد الخلايا الكيراتينية، وهي الخلايا الموجودة في بصيلات الشعر والملتصقة بها عند إزالتها من فروة الرأس.
على حد علمي، لا يتكون الشعر من خلايا، بل من بروتينات، ولا يحتوي على الحمض النووي، أو الشفرة الوراثية. انا مخطئ؟