طريقة جديدة قد تساعد في تطوير إلى علاجات تجديد الكلى

ابتكر البروفيسور كينجي أوسافوني وفريقه البحثي وسيلةً فعّالة لتنمية خلايا سلفية كلوية مشتقة من خلايا iPS، مما يمهد الطريق أمام تطوير علاجات تجديد الكلى.

نُشرت النتائج في مجلة Science Translational Medicine.

نقص علاج إصابات الكلى الحادة

لا يزال الطب الحديث يعاني من نقص العلاجات الفعالة لإصابات الكلى الحادة (AKI) وأمراض الكلى المزمنة (CKD).

ويمثل الطب التجديدي، مثل علاجات استبدال الخلايا، أملاً جديداً للمرضى.

ومع ذلك، تتطلب هذه الأساليب العلاجية إنتاجاً واسع النطاق للخلايا اللازمة، وهو ما ظل يُمثل تحدياً حتى هذا الاكتشاف.

باستخدام نموذج فأري مصاب بالفشل الكلوي الحاد (AKI)، أظهر فريق البحث لأول مرة الإمكانات العلاجية لخلايا السلف النفرونية البشرية المحفزة متعددة القدرات (hiPSCs).

عندما زُرعت هذه الخلايا في كلى نماذج فئران مصابة بالفشل الكلوي الحاد، مُحفَّزة بدواء سيسبلاتين المضاد للسرطان، تحسَّنت معدلات بقاء الحيوانات بشكل كبير من خلال منع تدهور وظائف الكلى.

ومع ذلك، وبالنظر إلى اختلاف حجم الجسم بين الفئران والبشر، يلزم وجود عدد هائل من الخلايا إذا أُريد لزراعة الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (hiPSC-NPC) أن تصبح علاجًا تجديديًا واقعيًا للاستخدام الطبي لدى المرضى من البشر، ولذلك، عاد الباحثون إلى مرحلة التخطيط ودرسوا طرقًا جديدة لتوسيع نطاق هذه الخلايا في المزرعة.

بدلاً من زراعة الخلايا في طبقة واحدة في وسط تقليدي، وبزراعتها كمجموعات من الخلايا في وسط معلق يحتوي على ثلاث مواد كيميائية معروفة بتأثيرها على نمو وتطور الكلى، وجد الباحثون أن الخلايا استمرت في التعبير عن علامات بروتينية مميزة لخلايا الكلى العصبية، واحتفظت بقدرتها على التوسع المستمر.

بعد زرعها في كلى الفئران، تمايزت إلى أنواع مختلفة من خلايا الكلى، مكونةً أجزاءً مختلفة من العضو.

لاحظ الباحثون أن نمو هذه التكتلات الخلوية يعتمد بشكل كبير على كثافة الخلايا الأولية، مما يشير إلى أن إمداد الأكسجين قد يكون عاملاً مُقيّداً.

الأهم من ذلك، وجدوا أن الخلايا المُوسّعة بهذه الطريقة تمتلك إمكانات علاجية مماثلة عند زرعها في نماذج فئران مصابة بالفشل الكلوي الحاد أو مرض الكلى المزمن، مما يشير إلى أنهم وجدوا طريقة لتوسيع الخلايا اللازمة للعلاجات الخلوية بشكل كبير مع الحفاظ على قدرتها على العمل بفعالية بعد زرعها.

علاوة على ذلك، ومن خلال تحليل مُفصّل للتعبير الجيني، حدد فريق البحث علامةً جديدةً قد تكون مفيدةً في تنقية الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (hiPSC-NPCs).

ولإثبات فائدة هذه العلامة المُكتشفة حديثًا، وجدوا أنه يُمكنهم توسيع الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (hiPSC-NPCs) المُنقّاة باستخدام هذه العلامة بمقدار 100 مرة خلال دورتين فقط.

بالإضافة إلى ذلك، اكتشف الباحثون أيضًا أن الخلايا العصبية متعددة القدرات hiPSC تنتج VEGF-A - وهو بروتين إفرازي قادر على تحفيز تكوين الأوعية الدموية وصيانتها - وأظهروا أن الخلايا التي تفتقر إلى جين VEGFA كانت لديها إمكانات علاجية منخفضة عند زرعها في نماذج الفئران.

من خلال هذه الدراسة، طوّر الباحثون، بقيادة البروفيسور كينجي أوسافوني، طريقةً ضروريةً لتوسيع نطاق إنتاج الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (hiPSC-NPCs) بحيث يُمكن إنتاجها بكميات كبيرة خارج الجسم مستقبلًا لأغراض الطب التجديدي.

ومن خلال تحديد مؤشر جديد لتنقيتها وتوضيح الآلية الرئيسية الكامنة وراء آثارها العلاجية، يُمكّن عمل فريق البحث من تطبيق الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (hiPSC-NPCs) في العالم الحقيقي كعلاج محتمل للفشل الكلوي الحاد (AKI) ومرض الكلى المزمن (CKD).