كيف يتم تنشيط الخلايا الجذعية المكونة للدم خلال الحمل وبعد النزيف؟

يتم تنشيط بقايا فيروسية قديمة في الجينوم البشري أثناء الحمل وبعد النزيف الشديد، من أجل زيادة إنتاج خلايا الدم، وهي خطوة مهمة نحو تحديد غرض "الحمض النووي غير المرغوب فيه" في البشر.

جاء ذلك وفقًا لبحث من معهد أبحاث مركز الأطفال الطبي في جامعة تكساس الجنوبية الغربية (CRI) المنشور في مجلة Science.

تنشيط الخلايا الجذعية المكونة للدم

قام شون جيه موريسون، مدير معهد CRI وباحث في معهد هوارد هيوز الطبي، والمؤلفة الأولى الدكتورة جوليا فان، باكتشاف كيفية تنشيط الخلايا الجذعية المكونة للدم، والتي تنقسم بشكل غير متكرر عادةً، أثناء الحمل وبعد فقدان الدم.

عندما قارنوا الجينات المنشطة في الخلايا الجذعية من الفئران الحوامل وغير الحوامل، وجدوا أن العناصر الرجعية قد تم تنشيطها في الخلايا الجذعية من الفئران الحوامل.

إن العناصر الرجعية هي تسلسلات جينية فيروسية قديمة أصبحت الآن جزءًا دائمًا من جينومنا، وتُسمى أحيانًا "الحمض النووي غير المرغوب فيه" لأنها لا تشفر البروتينات التي تساهم في وظيفة الخلية، وهي تستخدم إنزيمًا يسمى النسخ العكسي، تمامًا مثل فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)، لتكرار نفسها.

لقد طور البشر آليات لإبقاء العناصر العكسية متوقفة في معظم الأوقات، لأن العناصر العكسية لديها القدرة على إتلاف الحمض النووي عندما تتكاثر وتعيد إدخالها في أجزاء أخرى من الجينوم.

وقال الدكتور موريسون: "إنه عكس ما كنا نتوقعه، إذا كان هناك وقت لحماية سلامة الجينوم وتجنب الطفرات، فسيكون أثناء الحمل".

وأضاف: "هناك المئات من تسلسلات العناصر العكسية في جينومنا، لماذا لا يتم تعطيلها بشكل دائم، كما فعلت بعض الأنواع؟ لا بد أن لها قيمة تكيفية بالنسبة لنا".

استخدم الدكتوران موريسون وفان عقاقير مثبطة للنسخ العكسي، والتي تستخدم عادة لقمع تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية لدى المرضى، لمنع تكاثر العناصر الرجعية في الفئران.

لم تؤثر هذه العقاقير على إنتاج خلايا الدم لدى الفئران الطبيعية ولكنها منعت زيادة الخلايا الجذعية المكونة للدم وإنتاج خلايا الدم الحمراء أثناء الحمل، مما أدى إلى فقر الدم.

ومع استمرار الباحثين في استكشاف الآليات التي تنشط إنتاج خلايا الدم، وجدوا أن أجهزة الاستشعار المناعية cGAS وSTING تقوم باكتشاف العناصر العكسية.

تعمل هذه الأجهزة على تحفيز إنتاج الإنترفيرون بعد الإصابة بالفيروس أو تكاثر العناصر العكسية.

قال الدكتور فان، وهو طالب دراسات عليا سابق في مختبر موريسون التابع لمعهد CRI: "كنا نعتقد أن الإنترفيرون قد يتسبب في قتل الخلايا الجذعية بواسطة الجهاز المناعي. لكننا وجدنا أن العناصر العكسية تحفز الإنترفيرون بالقدر الكافي لتنشيط إنتاج خلايا الدم".

عندما قام الدكتوران فان وموريسون بتثبيط cGAS أو STING أو الإنترفيرون، لم يكن هناك تأثير يذكر على الخلايا الجذعية أو إنتاج خلايا الدم في الفئران الطبيعية، ولكن في الفئران الحوامل، أدى هذا إلى منع زيادة أعداد الخلايا الجذعية وإنتاج خلايا الدم، مما أدى إلى فقر الدم.

أجرى الدكتور فان تحليلات مماثلة على عينات دم من نساء حوامل، بما في ذلك 3 أشخاص يتلقون العلاج بمثبطات النسخ العكسي، بالتعاون مع الدكتور ألباسلان تاسدوجان، أستاذ في الأمراض الجلدية في مستشفى جامعة إيسن في ألمانيا.

ووجدوا معًا أن العناصر الرجعية والإنترفيرون يتم تنشيطهما أيضًا في الخلايا الجذعية المكونة للدم البشري أثناء الحمل، بالإضافة إلى كونهما ضروريين لتجنب فقر الدم.

قال الدكتور تاسدوجان: "نحن متحمسون للغاية لأن ما اكتشفه الدكتور موريسون والدكتور فان في الفئران ينطبق أيضًا على البشر، تساعدنا هذه الرؤى على فهم بعض الآليات الأساسية التي تساهم في فقر الدم أثناء الحمل".

وأضاف: "خطوتنا التالية هي بدء تجربة سريرية لتعميق فهمنا لكيفية عمل العناصر العكسية في المرضى".

يعتمد هذا البحث على الاكتشاف السابق الذي توصل إليه مختبر موريسون والذي يفيد بأن هرمون الأستروجين يساهم في تنشيط الخلايا الجذعية المكونة للدم أثناء الحمل.