كيف يعدل نشاط الجينات كمية إنتاج الخلايا المناعية؟
مع تقدم الأشخاص في السن أو إصابتهم بالمرض، يمكن أن تصبح أجهزتهم المناعية منهكة وأقل قدرة على مكافحة الفيروسات مثل الإنفلونزا أو كورونا (كوفيد-19).
في دراسة جديدة على الفئران نُشرت في Science Advances، وصف باحثون من مختبر الخلايا الجذعية التابع لجامعة جنوب كاليفورنيا في رونج لو كيف يمكن لنشاط جيني محدد أن يعزز إنتاج الخلايا المناعية، وفقا لما تم نشره في موقع ميديكال إكسبريس.
إنتاج الخلايا المناعية
وقال المؤلف المقابل للدراسة رونج لو، أستاذ مشارك في بيولوجيا الخلايا الجذعية والطب التجديدي والطب الحيوي: «الخلايا الجذعية المكونة للدم، أو HSCs، تنتج الدم والخلايا المناعية، ولكن ليست كل الخلايا الجذعية المكونة للدم منتجة بشكل متساوٍ».
وأضاف: «أردنا أن نفهم الآلية التي تجعل بعض الخلايا الجذعية تنتج المزيد من الخلايا المناعية، بينما تنتج الخلايا الجذعية الأخرى عددًا أقل».
مع وضع هذا الهدف في الاعتبار، ابتكر المؤلف الأول دو جيانج، وزملاؤه في مختبر لو في كلية كيك للطب في جامعة جنوب كاليفورنيا، تقنيات جديدة لفهم الارتباط الكمي بين إنتاج الخلايا المناعية والتعبير الجيني في المختبر.
سمّى العلماء الخلايا الجذعية الفردية بـ«رموز شريطية» وراثية لتتبع إنتاج الخلايا المناعية، ثم قاموا بربط تتبع الباركود بقياسات نشاط التعبير الجيني، كما طوروا أساليب مبتكرة للمعلوماتية الحيوية لوصف ارتباطهم الكمي.
ومن خلال الاستفادة من هذه التطورات التقنية، حدد العلماء ما يقرب من 40 جينا، بما في ذلك الجينات المرتبطة بأمراض مثل متلازمة خلل التنسج النقوي، وهو نوع من السرطان الناجم عن الخلايا غير الطبيعية المكونة للدم، المرتبطة بإنتاج الخلايا المناعية.
واكتشف الباحثون ارتباطات بين نشاط هذه الجينات وكمية وتنوع الخلايا المناعية المنتجة.
على سبيل المثال، ترتبط جينات معينة بإنتاج الخلايا اللمفاوية، والبعض الآخر بالخلايا النقوية، والبعض الآخر يرتبط بالتوازن الصحي بين أنواع الخلايا المناعية المختلفة.
وأظهر عدد قليل من الجينات ما وصفه العلماء بـ«الارتباط المستمر» بإنتاج الخلايا الليمفاوية فقط، بمعنى آخر، عند أي مستوى من إنتاج الخلايا الليمفاوية، كان التعبير الجيني مرتبطًا دائمًا بإنتاج الخلايا الليمفاوية.
وكان لبعض الجينات الأخرى «ارتباط منفصل» بإنتاج الخلايا الليمفاوية فقط، وهذا يعني أن نشاط الجينات كان مرتبطًا بإنتاج الخلايا الليمفاوية ضمن نطاق محدد من مستويات إنتاج الخلايا الليمفاوية.
في أغلب الأحيان، يكون للجينات ارتباط «أحادي أو متعدد الوسائط» بإنتاج الخلايا المناعية.
في هذه الحالات، التي شملت الخلايا اللمفاوية والنخاعية، ارتبط نشاط الجينات فقط بإنتاج الخلايا المناعية عند مستوى واحد أو عدة مستويات محددة من إنتاج الخلايا المناعية.
وقال جيانج: «في هذه الدراسة، نظهر أن معظم الجينات المرتبطة بإنتاج الخلايا المناعية ترتبط فقط بمستويات محددة من إنتاج الخلايا المناعية».
وأضاف: «يمكن للنتائج التي توصلنا إليها أن تفيد الاستراتيجيات لتحسين عملية زرع نخاع العظم - على سبيل المثال، عن طريق اختيار خلايا نخاع العظم المانحة ذات النشاط الجيني المرتبط بمستويات عالية ومتوازنة من إنتاج الخلايا المناعية».
