آلية جديدة لتنشيط الخلايا الجذعية في الدم وتحسين نجاح عملية الزرع
وفقا لدراسة ما قبل السريرية التي أجراها باحثون في كلية طب وايل كورنيل، فإن مفتاحا جزيئيا واحدا ضروري لدخول الخلايا الجذعية في الدم إلى حالة نشطة ومتجددة تنتج فيها خلايا دم جديدة.
يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى عمليات زرع نخاع العظم والعلاجات الجينية الأكثر فعالية.
الخلايا الجذعية
الخلايا الجذعية هي خلايا غير ناضجة تلعب دورًا أساسيًا في تجديد جميع الأنسجة تقريبًا.
توجد هذه الخلايا عادةً في حالة سكون وبطء الانقسام، ولكن بعد الإصابة يمكنها استبدال الأنسجة بالتحول إلى حالة نشطة تتكاثر فيها بسرعة وتتحول إلى خلايا ناضجة وفعّالة.
وجد الباحثون في دراسة نشرت في مجلة Nature Immunology أن بروتين تنظيم نسخ الحمض النووي المسمى FLI-1 له دور حاسم في هذه العملية التجديدية لخلايا الدم الجذعية، والتي توجد في الغالب في نخاع العظم حتى يتم تحفيزها أو "تحريكها" للانتقال إلى مجرى الدم.
أظهر الباحثون أن إنتاج FLI-1 مؤقتًا في خلايا نخاع العظم الجذعية البالغة الساكنة ينشطها بحيث تزيد أعدادها بسرعة وتتاح لها فرصة أفضل للزرع بنجاح في مضيف جديد.
قال الدكتور شاهين رافي، كبير مؤلفي الدراسة: "إن النهج الذي حددناه في هذه الدراسة يمكن أن يحسن بشكل كبير من كفاءة عمليات زرع النخاع والعلاجات الجينية المستهدفة لخلايا النخاع، وخاصة في الحالات التي يكون فيها لدى المتبرع إمداد محدود للغاية من خلايا الدم الجذعية القابلة للحياة".
تسمح عمليات زرع النخاع، التي تشمل الخلايا الجذعية الدموية، بتجديد خلايا الدم وخلايا المناعة لدى المتلقين، وهي عناصر مهمة في علاج بعض أنواع السرطان.
كما يقوم الأطباء أحيانًا بتجديد خلايا الدم لدى مرضى السرطان باستخدام خلايا جذعية دموية سليمة مأخوذة من المرضى أنفسهم، على الرغم من أن تنشيط هذه الخلايا الجذعية وتوسعها قد يكون أصعب إذا تعرضت بالفعل للعلاجات الكيميائية و/أو العلاج الإشعاعي.
وعلى نحو مماثل، تتطلب بعض العلاجات الجينية، وخاصة تلك المستخدمة في علاج اضطرابات الدم مثل بيتا ثلاسيميا، جمع الخلايا الجذعية من دم المريض، وإدخال جين علاجي، وتوسيع الخلايا الجذعية المعرضة للخطر في المختبر قبل إعادة حقنها في المريض.
ومن الممكن تحسين كل هذه التطبيقات إذا امتلك الأطباء طريقة آمنة وموثوقة لتحويل الخلايا الجذعية في الدم الخاملة إلى حالة أكثر تجدداً.
في الدراسة، استخدم الباحثون تحليل الخلايا الفردية وتقنيات أخرى لتحليل الاختلافات في نشاط الجينات بين الخلايا الجذعية الدموية الخاملة والنشطة.
في النهاية، ركزوا على FLI-1، وهو بروتين عامل النسخ الذي يمكنه التحكم في نشاط آلاف الجينات.
وأظهر الباحثون أن غيابه يحافظ على خلايا الدم الجذعية خاملة، ويوقف إلى حد كبير تفاعلات هذه الخلايا مع خلايا النخاع المحيطة، وخاصة الخلايا البطانية المتخصصة التي تشكل الأوعية الدموية.
وعلى النقيض من ذلك، يعمل نشاط FLI-1 على استعادة اتصالات الخلايا الجذعية وقدرتها على التكيف مع بيئة الخلايا البطانية المحيطة بها، والمعروفة أيضًا باسم بيئة الأوعية الدموية، يدفعها FLI-1 إلى حالة نشطة ومتجددة - مما يحسن بشكل كبير قدرتها على التوسع واستعادة إمداد خلايا الدم في مضيف جديد.
الطفرات التي تسبب فرط نشاط FLI-1 هي عوامل معروفة لبعض أنواع سرطان الدم.
ومع ذلك، طور الباحثون طريقة لتحفيز الخلايا الجذعية في الدم باستخدام FLI-1 لبضعة أيام فقط في كل مرة، باستخدام نهج مماثل لنهج اللقاحات القائمة على mRNA المعدلة.
وقال الدكتور تومر إيتكين، المؤلف المشارك الأول للدراسة: "الخلايا الجذعية التي نجهزها باستخدام mRNA المعدل بـ FLI-1 بهذه الطريقة تستيقظ من السبات، وتتوسع وتنمو وظيفيًا وبشكل دائم في المضيف المتلقي، دون أي دليل على وجود السرطان".
كما عالج الفريق لغزًا طويل الأمد في مجال خلايا الدم الجذعية من خلال إظهار أن الإمكانات التجديدية الأكبر لخلايا الدم الجذعية المشتقة من الحبل السري البشري، مقارنة بالخلايا الجذعية البالغة المعزولة من الدم، ترتبط باختلافات في مستويات نشاط FLI-1 في هذه الخلايا، مما يؤثر على قدرتها على التفاعل مع مكانة الأوعية الدموية المتجددة.
وتضمنت الدراسة تحليلاً حسابياً مكثفاً لفك شفرة دور FLI-1 في تنشيط الخلايا الجذعية وتكامله مع مسارات الإشارات المعروفة التي تدفع الخلايا الجذعية إلى التجديد الذاتي والبقاء على قيد الحياة.
كما أوضحت العلاقة بين الخلايا الجذعية في الدم وبيئة نخاعها، وتحديداً الأوعية الدموية.
ويخطط الباحثون لمتابعة المزيد من التطوير قبل السريري وتوسيع نطاق طريقتهم المعدلة القائمة على mRNA لإدخال FLI-1 مؤقتًا في الخلايا الجذعية للدم، مع الهدف النهائي المتمثل في اختباره على المرضى من البشر.
يمكن أن يمهد نهجهم الطريق لعلاج مجموعة واسعة من اضطرابات الدم بإنتاج دم مستقر وآمن على المدى الطويل.
