كيف تحمي الخلايا الجذعية لدى الشخص البالغ نفسها من تراكم الطفرات الجينية التي يمكن أن تسبب السرطان؟
مارك كايل
في العقود الثلاثة الماضية، أيد العديد من العلماء فرضية الحبل الخالد، التي تنص على أن الخلايا الجذعية البالغة تفصل الحمض النووي الخاص بها بطريقة غير تعسفية أثناء انقسام الخلايا، وزعموا أنها تحمي الخلية الجذعية من تراكم الطفرات. كما تم مؤخرًا نشر العديد من الدراسات التي تقدم نتائج تؤكد هذا الادعاء.
لكن في واحد من أحدث أعداد مجلة "الطبيعة"، هبط باحث الخلايا الجذعية من جامعة ميشيغان شون موريسون وشركاؤه البحثيون من الموت إلى حبل الخلود، على الأقل عندما يتعلق الأمر بالخلايا الجذعية التي تنتج خلايا الدم.
وقاموا بوضع علامات على الحمض النووي في الخلايا الجذعية المكونة لخلايا الدم في فأر، وتابعوا تحركاته بدقة خلال سلسلة من انقسامات الخلايا. وفي النهاية، لم يعثروا على أي دليل على أن الخلايا الجذعية تستخدم آلية الشريط الخالد لتقليل الطفرات الجينية التي يحتمل أن تكون خطرة.
"إن فكرة هذا الخيط الخالد متداولة منذ فترة طويلة دون اختبارها في الخلايا الجذعية التي يمكن التعرف عليها بشكل مؤكد. وقال موريسون، رئيس مركز بيولوجيا الخلايا الجذعية في معهد علوم الحياة بجامعة ميشيغان: "تظهر هذه الورقة أن هذه الخاصية لا تميز جميع الخلايا الجذعية".
ولا يزال من الممكن أن تستخدم الخلايا الجذعية في الأنسجة الأخرى هذه الآلية.
وقال موريسون: "لقد تمكنا من إظهار أن هذه ليست الآلية التي تستخدمها الخلايا الجذعية المكونة للخلايا أيضًا لتقليل خطر التحول إلى خلايا سرطانية، وربما نحتاج إلى البحث بطريقة أخرى عن ماهية هذه الآليات".
تشكل الخلايا الجذعية جميع الأنسجة في جسم الإنسان النامي، وفي وقت لاحق من الحياة توفر خلايا بديلة عندما تتلف الأنسجة الناضجة أو تتآكل.
تستمر الخلايا الجذعية البالغة في الانقسام طوال حياة الشخص، وبالتالي تحديث مجموعة الخلايا الجذعية نفسها بالإضافة إلى تكوين خلايا أخرى تتمايز إلى أنسجة متخصصة مثل العضلات أو الأعصاب أو الدم.
مثل معظم الخلايا في الجسم، تنقسم الخلايا الجذعية عن طريق الانقسام الفتيلي، وهي عملية مضاعفة الكروموسومات وتوزيع مجموعة كاملة على كل من الخليتين الابنتين.
أثناء الانقسام، ينفصل جزيء الحمض النووي المزدوج إلى شريطين متكاملين من المادة الوراثية. يشكل كل حبلا قالبًا لإنشاء ملفين مزدوجين.
يقوم الحمض النووي بتشفير المعلومات باستخدام أربعة أحرف. في كل مرة يتم بناء شريط جديد على طول الشريط القديم، هناك احتمال أن يتم إدخال إشارة وراثية غير صحيحة في الشريط الجديد، مما سيؤدي إلى حدوث طفرة يمكن أن تسبب السرطان.
وتنص فرضية الشريط الخالد، التي تم اقتراحها في عام 1975، على أن الخلية الجذعية المنقسمة لدى شخص بالغ تترك دائمًا الشريط القالب القديم أو "الخالد". يتم نقل الشريط الجديد المعرض للطفرة إلى الخلايا الوليدة التي تشكل أنسجة محددة.
تسمى عملية التقسيم غير العشوائي هذه بفصل الكروموسومات غير المتماثلة. وتستخدمه الخلايا الجذعية البالغة لتقليل فرصة تراكم الطفرات الخطيرة، وفقا لفرضية الحبلا الخالد.
لاختبار هذه الفكرة، أعطت مجموعة موريسون البحثية الفئران علامة الحمض النووي، تسمى BrdU، لعدة أيام، من أجل إعطاء الوقت للحمض النووي لامتصاص العلامة. ثم استخرجوا الخلايا الجذعية المكونة لخلايا الدم واختبروا عدد الخلايا التي احتفظت بـ BrdU.
إذا كانت فرضية الحبل الخالد صحيحة فيما يتعلق بالفصل غير المتماثل، ففي ظل ظروف تجريبية معينة، ستحتفظ الخلية الجذعية بعلامة BrdU.
وقال موريسون، الباحث في مركز هوارد هيوز الطبي: "ما وجدناه هو أن العديد من الخلايا الجذعية لم تحتفظ بالعلامة".
"في الواقع، ما حدث مع الوسم يتوافق تمامًا مع ما كنا نتوقع حدوثه في الفصل العشوائي للكروموسومات - وهو ما يُعرف بالطريقة التي تنقسم بها معظم الخلايا - وكان غير متسق تمامًا، في كل سياق قمنا بفحصه، مع فرضية الجديلة الخالدة."
وأظهرت التجارب أيضًا أن BrdU ليس علامة متعددة الاستخدامات للخلايا الجذعية كما يعتقد العديد من الباحثين.
افترض عدد من الباحثين أن الخلايا التي تحتفظ بـ BrdU الموجود في الأنسجة المختلفة هي خلايا جذعية. لكن موريسون ومعاونيه هم أول من قام باختبار "نقاء" الخلايا الجذعية بعناية بين الخلايا التي تحتوي على BrdU، ووجدوا أن هذه "علامة غير حساسة للغاية وغير محددة".
تم نشر المقال في مجلة Nature على الإنترنت في 29 أغسطس. المؤلف الرئيسي هو مارك كايل من معهد علوم الحياة بجامعة ميشيغان، وقسم الطب الباطني بجامعة ميشيغان، ومعهد هوارد هيوز الطبي.
يقول كايل: "ترى هذه الدراسة أنه يجب على الباحثين فحص الاحتفاظ بـ BrdU في الخلايا كعلامة قبل افتراض إمكانية استخدام هذه الطريقة لتحديد الخلايا الجذعية في الأنسجة الأخرى".
وبصرف النظر عن كايل وموريسون، فإن الباحثين الآخرين من جامعة ميشيغان المشاركين في الدراسة هم شانغوي ها، ورينا أشكنازي، وسارة جينتري، وتريشت جاكسون. وشاركت مونيكا ثيتا وجيك كوشنر من جامعة بنسلفانيا أيضًا في تأليف الورقة. تم دعم هذا العمل من قبل معهد هوارد هيوز الطبي، والمعهد الوطني للشيخوخة، ومختبر أبحاث الجيش الأمريكي.
تعليقات 4
شكرا روي.
توجد خلايا جذعية في منطقة العضلات. هذه الخلايا الجذعية محدودة للغاية، إذ يمكنها التمايز بشكل حصري تقريبًا إلى خلايا عضلية، وتفعل ذلك أيضًا ببطء شديد. إنها السبب وراء قدرة العضلات على التعافي (وإن كان ذلك ببطء وغير فعال في الإصابات الخطيرة) من الإصابة.
توجد خلايا جذعية أخرى في نخاع العظم وتقوم بتجديد مجموعة خلايا الدم الحمراء (التي تحمل الأكسجين في الدم) وخلايا الدم البيضاء التي تحمي الجسم. يطلق عليهم "الخلايا الجذعية الوسيطة".
ولعل أكبر خزان للخلايا الجذعية في الجسم يوجد تحت الجلد. كل يوم نغني أكثر من 50 مليون خلية. تعتني الخلايا الجذعية الموجودة في الطبقة السفلية من الجلد بالانقسام المستمر وإنتاج خلايا جلدية جديدة لتعويض الخلايا التي نفقدها.
وتزعم الدراسات الجديدة أيضًا أنه يمكن العثور على الخلايا الجذعية في عضلة القلب والدماغ، لكن لا يزال من غير الواضح مدى صحة ذلك، أو ما هي السعة الكاملة لهذه الخلايا.
توجد خلايا جذعية عند البالغين أيضًا، بشكل رئيسي في نخاع العظم، ولكن نطاق تنوعها يكون بين أنواع مختلفة من خلايا الدم، وليست كل خلية في الجسم مثل الخلايا الجذعية الجنينية.
هل انا فقط من لا يفهم؟؟
أين ظهرت الخلايا الجذعية فجأة في جسم شخص بالغ؟
ففي النهاية، كان يُقال لنا طوال الوقت عن محاولات الحفاظ على الحبل السري، وهو المكان الوحيد الذي تبقى فيه الخلايا الجذعية، وكذلك في الأجنة... والآن اتضح أن هناك خلايا جذعية بأي كمية كانت في جميع أنسجة الجسم، وليس هذا فقط، بل إن ما هو مكتوب في كتب الأحياء والذي يوضح أن الخلايا العضلية لا تتجدد، ليس دقيقا، وأن هذه الخلايا تتجدد بالخلايا الجذعية!!
ويجب أن أعترف أنه كلما تابعت الخلايا الجذعية، لا تنتهي المفاجآت، وبالمناسبة، هل لا يزال انقسام الخلايا الطبيعية موجودا؟ أم أنها مرت بالفعل!؟