واكتشف باحثون من كلية الأحياء في التخنيون أن تثبيط البروتين يتحكم في انتحار الخلايا الجذعية في الأمعاء وفي وظيفة الأمعاء الدقيقة والغليظة. ويمكن أن يمهد هذا الاكتشاف في المستقبل طرقا جديدة لعلاج الأمراض المعوية والوقاية منها، فضلا عن تقليل الآثار الجانبية للعلاجات المضادة للسرطان.
اكتشف باحثون من كلية الأحياء في التخنيون بروتينًا مسؤولًا عن العمليات الحرجة في الأمراض المعوية. ومن المتوقع أن يمهد البحث طرقا جديدة في علاج هذه الأمراض ويقلل من الآثار الجانبية للعلاجات المضادة للسرطان.
البحث المنشور في مجلة Nature Communications قاده البروفيسور المشارك يارون فوكس وطالبة الدكتوراه إليانور كورين من مختبر بيولوجيا الخلايا الجذعية والطب التجديدي في كلية الأحياء ومعهد لوري لوكي لعلوم الحياة والهندسة. ووفقا لنتائج البحث، فإن تثبيط بروتين يسمى ARTS يحمي الخلايا الجذعية الضرورية لوظيفة الأمعاء.
الأمعاء عبارة عن نسيج يتجدد بسرعة كبيرة، أكثر من أي نسيج آخر في الجسم؛ يتم استبدال الطبقة الخارجية من الجلد، الظهارة، كل أسبوع. الأمعاء الدقيقة عبارة عن أنبوب ملتف يبلغ متوسط طوله من 8 إلى 6 أمتار ويملأ معظم تجويف البطن. تلعب الأمعاء الدقيقة دورًا حاسمًا في هضم الطعام وامتصاصه في مجرى الدم والليمفاوية، وترتبط كفاءتها ببنيتها الفريدة. تزيد الأمعاء الدقيقة مساحة سطحها من خلال نتوءات تشبه الإصبع تسمى الزغابات، وهي مصنوعة من الخلايا الظهارية التي تحيط بالأوعية الدموية والليمفاوية. توجد الخلايا الجذعية للأمعاء الدقيقة في الخبايا المعوية (خبايا ليبركون) وهي الطيات الموجودة بين تلك النتوءات في قاعدة الأمعاء. تنقسم الخلايا باستمرار وتتمايز وتشكل خلايا ظهارية مختلفة على طول الزغابات. الخلايا الجذعية هي خلايا نادرة نسبياً، وهي مسؤولة عن تجديد الأنسجة المختلفة مثل الجلد والأمعاء والأوعية الدموية. لقد تم إجراء العديد من الدراسات حتى الآن حول موضوع التجديد الذاتي للخلايا الجذعية وتمايزها، إلا أن آلية الانتحار المخطط (الموت المبرمج) في هذه الخلايا لم تتم دراستها إلا بالكاد. وذلك لأن الخلايا الجذعية كانت تعتبر لسنوات عديدة خلايا "خالدة" تعيش حتى نهاية عمر الكائن الحي.
تتناول الدراسة الحالية انتحار الخلايا الجذعية والتأثير الكبير لهذه العملية على تجديد الأنسجة وعمليات التعافي في الأمعاء. افترض البروفيسور المشارك يارون فوكس وطالبة الدكتوراه إليانور كورين أنه نظرًا لطول عمر الخلايا الجذعية في الأمعاء، فإنها قد تتراكم طفرات وتسبب أمراضًا مختلفة مثل السرطان. لذلك، على الرغم من أنها أكثر مقاومة من الخلايا "الطبيعية"، إلا أنها يجب أن تخضع لآلية تحكم تقضي عليها بشكل مستهدف في حالة تطور طفرة فيها. وكشفت الدراسة الحالية أن الخلايا الجذعية في الأمعاء تخضع بالفعل لعملية الموت المبرمج هذه. اكتشف الباحثون أن البروتين المهم في هذه العملية هو ARTS، والذي يتم التعبير عنه بطريقة مستهدفة في خبايا الفأر والأمعاء البشرية. واكتشف فريق البحث أن حذف الجين المسؤول عن إنتاج البروتين المذكور يسبب زيادة كبيرة في عدد الخلايا الجذعية في الأمعاء وفي حجم المكان الذي يحتوي عليها. ومن أجل تأكيد نتائجهم، عزل الباحثون الخلايا الجذعية من الفئران ونجحوا في إنشاء "أمعاء في طبق" - وهو عضو مختبري صغير (عضوي) يحاكي بشكل مثالي الأمعاء في حيوان كامل ويمكن أيضًا زرعه في الحيوان كعضو يعمل مثل الأمعاء الطبيعية. ووجد الباحثون في هذه العضويات أن حذف ARTS يسبب زيادة كبيرة في عدد الخلايا الجذعية وحجم الأمعاء. وذلك لأن بعض الخلايا الجذعية التي كان من المفترض أن تنتحر لم تمر بهذه العملية.
يميل عدد الخلايا الجذعية في الأمعاء إلى التعرض للتلف الشديد عندما يتلقى الشخص علاجات مضادة للسرطان. وهذا هو أحد أسباب ظهور الآثار الجانبية مثل التعب والغثيان والقيء والإسهال. اكتشف الباحثون أنه في غياب بروتين ARTS، فإن هذه العلاجات بالكاد تلحق الضرر بالخلايا الجذعية. علاوة على ذلك، وجدوا أنه في الفئران التي تعاني من نقص مضادات الفيروسات القهقرية، لا تظهر الأمراض المعوية مثل التهاب القولون أعراضًا حادة كما هو الحال في المرضى العاديين. ويقدر الباحثون أن البحث سيمهد طرقا جديدة لعلاج الأمراض المعوية والوقاية منها، فضلا عن تقليل الآثار الجانبية للعلاجات المضادة للسرطان. ويتم ذلك من خلال أدوية محددة من شأنها تثبيط مضادات الفيروسات القهقرية بطريقة مستهدفة.
البروفيسور المشارك يارون فوكس هو رئيس مختبر الخلايا الجذعية والطب التجديدي، وعضو هيئة التدريس في كلية الأحياء وعضو في مركز لوري لوكي للهندسة وعلوم الحياة والمركز المتكامل لأبحاث السرطان في التخنيون. يركز فريق المختبر تحت قيادته على عزل مجموعات جديدة من الخلايا الجذعية، والبحث في آلية الانتحار لهذه الخلايا الخاصة وتعزيز تقنيات جديدة للطب التجديدي وعلاج السرطان.
أجريت هذه الدراسة بدعم من مؤسسة وزارة العلوم (Kamin)، ICRF RCDA وGIF.
