آفاق جديدة لاستكشاف علاج الخلايا الجذعية

قال باحثان في Mayo Clinic إن الخلايا الجذعية المزروعة في ظل انعدام الجاذبية على متن محطة الفضاء الدولية تتمتع بخصائص فريدة يمكن أن تساعد يوما ما في تسريع العلاجات الحيوية وعلاج الأمراض المعقدة.

وجد تحليل البحث الذي أجراه فاي عبد الغني وأبا زبير، نُشر في مجلة npj Microgravity، أن الجاذبية الصغرى يمكن أن تعزز الإمكانات التجديدية للخلايا.

وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، يقول الدكتور زبير: "لقد كشفت دراسة الخلايا الجذعية في الفضاء عن آليات خلوية لم يكن من الممكن اكتشافها أو معرفتها لولا وجود الجاذبية الطبيعية، ويشير هذا الاكتشاف إلى قيمة علمية أوسع لهذا البحث، بما في ذلك التطبيقات السريرية المحتملة".

أطلق الدكتور زبير تجارب الخلايا الجذعية من مختبره في ثلاث مهام مختلفة إلى المحطة الفضائية الدولية.

تقدم ورقته البحثية بيانات حول السؤال العلمي: "هل الفضاء هو البيئة المثالية لزراعة أعداد كبيرة من الخلايا الجذعية؟" ومن بين الشواغل الرئيسية الأخرى ما إذا كانت الخلايا المزروعة في الفضاء قادرة على الحفاظ على قوتها ووظيفتها بعد هبوطها على الأرض.

يقول الدكتور زبير: "إن هدف كل رحلات الفضاء تقريبًا التي تُدرس فيها الخلايا الجذعية هو تعزيز نمو كميات كبيرة من الخلايا الجذعية الآمنة والعالية الجودة ذات الدرجة السريرية مع الحد الأدنى من التمايز الخلوي، ونأمل أن ندرس هذه الخلايا المزروعة في الفضاء لتحسين علاج الحالات المرتبطة بالعمر مثل السكتة الدماغية والخرف والأمراض العصبية التنكسية والسرطان".

تحديات زراعة الخلايا الجذعية على الأرض

لا تنقسم الخلايا الجذعية البالغة الموجودة في نخاع العظام والأنسجة الدهنية إلى خلايا متخصصة.

نتيجة لذلك، يكون عدد الخلايا الجذعية البالغة في أي مريض محدودًا.

وللحصول على ما يكفي من الخلايا الجذعية للأبحاث السريرية أو استخدام المرضى، يجب مضاعفة الخلايا وتوسيعها. إنها عملية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلًا ونتائجها غير متسقة.

من خلال الأبحاث التي أجريت على متن محطة الفضاء الدولية، اكتسب العلماء فهمًا جديدًا لكيفية تكاثر الخلايا ووظائفها وتحولها إلى خلايا متخصصة.

الأمر المهم أنهم اكتشفوا أيضًا أن انعدام الجاذبية يعزز نمو الخلايا ووظائفها بشكل أفضل مقارنة بتلك التي يتم زراعتها في بيئة معملية على الأرض.

يقول الدكتور زبير: "إن بيئة الفضاء توفر ميزة لنمو الخلايا الجذعية من خلال توفير حالة ثلاثية الأبعاد أكثر طبيعية لتوسعها، والتي تشبه إلى حد كبير نمو الخلايا في جسم الإنسان، وهذا بالمقارنة مع بيئة الثقافة ثنائية الأبعاد المتاحة على الأرض والتي من غير المرجح أن تحاكي الأنسجة البشرية".

اكتشافات من الخلايا الجذعية المزروعة في الفضاء

قد تكون القيمة المباشرة لأبحاث الخلايا الجذعية بين النجوم في تنمية الأنسجة لنمذجة الأمراض، ويمكن استخدام الخلايا الجذعية المزروعة في الفضاء لإعادة إنشاء نماذج واقعية للسرطان وأمراض أخرى في طبق بتري. يمكن للباحثين بعد ذلك استخدام هذه النماذج لتتبع تقدم المرض واختبار علاجات جديدة لوقفه.

تشير مراجعة شاملة للأبحاث الصادرة عن Mayo Clinic وغيرها من المراكز الصحية الأكاديمية إلى أن أبحاث الفضاء لها تطبيقات تتجاوز المختبرات، فقد أظهرت العديد من سلالات الخلايا الجذعية المزروعة في ظروف انعدام الوزن إمكانات سريرية:

الخلايا الجذعية المتوسطة هي خلايا جذعية بالغة تفرز عوامل نمو ذات قدرة على الشفاء. وقد وثق فريق الدكتور زبير أن الخلايا الجذعية المتوسطة التي تتوسع في ظل انعدام الجاذبية تتمتع بقدرات أكبر على تثبيط المناعة مقارنة بتلك التي تنمو على الأرض.

تتمتع الخلايا الجذعية المكونة للدم بقدرات تجديدية للدم لمكافحة العدوى ووقف النزيف ونقل الأكسجين. وقد أظهرت الخلايا الجذعية المكونة للدم المزروعة على متن المحطة الفضائية الدولية القدرة على التوسع والتمايز إلى خلايا دم حمراء أو بيضاء يمكن استخدامها يومًا ما لعلاج مرضى سرطان الدم.

توفر الخلايا السلفية القلبية الوعائية اللبنات الأساسية للأوعية الدموية وعضلة القلب. تلعب دورًا حاسمًا في إصلاح العضلات.

قد يوفر نمو الخلايا السلفية القلبية الوعائية في الفضاء يومًا ما خيارات جديدة لإصلاح الأنسجة التالفة بسبب النوبات القلبية.

توجد الخلايا الجذعية العصبية في الجهاز العصبي المركزي وتلعب دورًا رئيسيًا في نمو المخ وصيانته وإصلاحه.

توسعت الخلايا العصبية في بيئة خالية من الجاذبية وحافظت على قدراتها التجديدية على الأرض.

يدرس الباحثون ما إذا كانت الخلايا العصبية المزروعة في الفضاء يمكن أن تقدم علاجًا بديلًا لأمراض الجهاز العصبي المركزي.

عقبات أمام الشفاء

بالرغم من الوعد الذي يحمله البحث في مجال الخلايا الجذعية خارج الأرض، يواجه الباحثون العديد من التحديات. فقد تفقد الخلايا قوتها وقدرتها على العمل بعد التعرض لفترة طويلة لجاذبية ضئيلة.

مع مرور الوقت، قد يؤدي الإشعاع الفضائي إلى إتلاف الحمض النووي والتأثير على نمو الخلايا.

ومن بين المخاوف الأخرى ما إذا كانت الخلايا المزروعة في ظل انعدام الجاذبية قد تتحول إلى خلايا سرطانية.

ومع ذلك، لم يجد فريق الدكتور زبير أي دليل على حدوث تلف كروموسومي قد يؤدي إلى الإصابة بالسرطان في الخلايا الجذعية المتوسطة المزروعة في الفضاء.