للوقاية من الزهايمر.. هل ينجح إنتاج خلايا عصبية من النورإبينفرين البشري؟

حدد باحثون في جامعة ويسكونسن ماديسون بروتينا رئيسيا لتطوير نوع من خلايا الدماغ يعتقد أنها تلعب دورًا في اضطرابات مثل مرض آلزهايمر ومرض باركنسون.

واستخدم الباحثون هذا الاكتشاف لتنمية الخلايا العصبية من الخلايا الجذعية لأول مرة، وفق ما أفاد به موقع ميديكال إكسبريس.

أمل علاجي للأمراض النفسية والتنكسية العصبية

إن الخلايا العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية، من النوع الموجود في جزء من الدماغ البشري يسمى الموضع الأزرق، قد تمكن من البحث في العديد من الأمراض النفسية والتنكسية العصبية وتوفر أداة لتطوير طرق جديدة لعلاجها.

قام يونلونج تاو، الباحث في جامعة نانجينج في الصين والذي كان أستاذًا باحثًا في مركز وايزمان بجامعة ويسكونسن ماديسون عندما تم إجراء الدراسة، وسو تشون تشانج، أستاذ علم الأعصاب في جامعة ويسكونسن ماديسون، بنشر عملهما على الخلايا، والتي يسمونها الخلايا العصبية LC-NE، في مجلة Nature Biotechnology.

وظيفة خلايا النورإبينفرين

تنظم الخلايا العصبية النورإبينفرين الموجودة في الموضع الأزرق ضربات القلب وضغط الدم واليقظة والذاكرة والانتباه وردود الأفعال.

لدى البشر ما يقرب من 50 ألف خلية عصبية من نوع LC-NE في الدماغ المؤخر، حيث يوجد الموضع الأزرق، ومن هناك، تصل الخلايا العصبية LC-NE إلى جميع أجزاء الدماغ والحبل الشوكي.

وقال تشانج: «إن الخلايا العصبية النورإبينفرين الموجودة في الموضع الأزرق ضرورية لحياتنا، ونحن نسميها مركز الحياة».

واوضح أنه «بدون هذه الخلايا العصبية، ربما سننقرض من الأرض».

تلعب هذه الخلايا العصبية أيضًا دورًا، وإن كان غير معروف، في العديد من الأمراض التنكسية العصبية والنفسية العصبية.

في العديد من الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض آلزهايمر ومرض باركنسون، تبدأ الخلايا العصبية في التدهور في مرحلة مبكرة جدا، وأحيانًا قبل سنوات من بدء مناطق الدماغ الأخرى في التعثر.

وقال تاو: «لقد لاحظ الناس هذا منذ فترة طويلة، لكنهم لا يعرفون ما هي وظيفة الموضع الأزرق في هذه العملية، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم وجود نموذج جيد لتقليد الخلايا العصبية البشرية LC-NE».

تطوير الخلايا العصبية

اتبعت المحاولات السابقة لإنشاء هذه الخلايا العصبية من الخلايا الجذعية البشرية بروتوكولًا يعتمد على تطوير الخلايا العصبية LC-NE في نماذج الفئران.

لمدة عامين، استكشف تاو سبب فشل هذه المحاولات وكيف كان تطور الخلايا العصبية من الخلايا الجذعية مختلفًا عند البشر.

وفي الدراسة الجديدة، حدد ACTIVIN-A، وهو بروتين ينتمي إلى عائلة من عوامل النمو، باعتباره مهما في تنظيم تكوين الخلايا العصبية في الخلايا العصبية NE البشرية.

وقال تاو: «لدينا بعض الفهم الجديد حول تطور الموضع الأزرق، هذا هو الاكتشاف الرئيسي في هذه الورقة، وبناءً على هذا الاكتشاف، نحن قادرون على توليد الخلايا العصبية للنورإبينفرين في الموضع الأزرق».

ولإنشاء خلايا عصبية LC-NE، قام الباحثون بتحويل الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات إلى خلايا من الدماغ المؤخر، ثم باستخدام ACTIVIN-A وسلسلة من الإشارات الإضافية، قاموا بتوجيه تطور الخلايا نحو مصيرها كخلايا عصبية LC-NE.

بمجرد تحويلها، أظهرت الخلايا خصائص نموذجية لخلايا LC-NE العصبية العاملة في الدماغ البشري، مما أدى إلى إطلاق الناقل العصبي النوربينفرين، كما أظهروا أيضًا التشجر المحوري، وهو امتداد للأذرع الطويلة المتفرعة للخلايا العصبية التي تمكن الاتصالات بين خلايا الدماغ، وتفاعلوا مع وجود ثاني أكسيد الكربون، وهو أمر بالغ الأهمية للتحكم في التنفس.

علاج بالخلايا الجذعية

قد تكون الخلايا الجديدة بمثابة نماذج للأمراض لدى البشر، مما يسمح للعلماء بفحص الأدوية بحثًا عن علاجات محتملة والإجابة على أسئلة مثل سبب موت الخلايا الموجودة في الموضع الأزرق في وقت مبكر جدا في الأمراض التنكسية العصبية.

وقال تشانج: «إذا كان هذا سببًا إلى حد ما، فمن المحتمل أن نفعل شيئًا لمنع أو تأخير عملية التنكس العصبي».

قد تكون خلايا LC-NE في يوم من الأيام بمثابة علاج بالخلايا الجذعية.

وأضاف تشانج أن «تطبيق هذه الخلايا واسع جدا من حيث أهميته».

بعد ذلك، يخطط الباحثون لفحص الآليات التفصيلية التي من خلالها ينظم ACTIVIN-A تطور الخلايا العصبية LC-NE، وستستخدم المجموعة أيضًا الخلايا في العمل الترجمي لفحص الأدوية ونمذجة الأمراض.