ما دور الحمض النووي في تحفيز الخلايا الجذعية على إنتاج الدم؟

تظهر دراسة جديدة كيف ينظم جزيء رئيسي عملية تكوين خلايا الدم الجديدة، وهي العملية التي تسمى تكون الدم والتي تسوء في السرطان.

وتتمتع النتائج، التي نشرت في مجلة Developmental Cell، بالقدرة على أن تؤدي إلى استراتيجيات علاجية جديدة تستهدف الجزيء، وهو منظم لنشاط الجينات يسمى TAF1.

قال الباحث في سيلفستر، الدكتور رامين شيخاتار، إن النتائج الجديدة "لا تتحدى النماذج السائدة لتنظيم تكوين الدم فحسب، بل تُمهّد أيضًا لتطبيقات سريرية مبتكرة". وهو أيضًا مؤلف الدراسة.

الاقتران

في وقت سابق، أفاد الباحثون بأن القضاء على TAF1 أدى إلى تهدئة المرض في نموذج سرطان الدم النخاعي الحاد الذي يسببه منظم الجينات الشاذ AML1-ETO.

وأظهر الباحثون أن بروتين TAF1 يبدو أنه يعمل مع بروتين AML1-ETO لتشغيل الجينات المسببة للسرطان.

يُعدّ TAF1 جزءًا من آلة جزيئية كبيرة ترتبط بالحمض النووي (DNA) وتساعد على تنشيط الجينات.

تساعد هذه الآلة على بدء عملية النسخ، التي تتضمن توليد الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (RNA) من شيفرة الحمض النووي.

وفي الدراسة الحالية، ألقى الباحثون نظرة فاحصة على TAF1 لفهم أفضل لكيفية عمله في تطور خلايا الدم الطبيعية.

تعزيز نضج الخلايا

تنشأ خلايا الدم من خلايا غير ناضجة في نخاع العظم تسمى الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs).

الخلايا الجذعية المكونة للدم خلايا قوية، تُستخدم في عمليات الزرع. ولها وظيفتان أساسيتان: تجديد نفسها، وإنتاج أنواع خلايا ناضجة، بما في ذلك الخلايا المناعية (الخلايا التائية والبائية)، والخلايا النخاعية (العدلات والوحيدات)، والصفائح الدموية، وخلايا الدم الحمراء، في عملية تُسمى "الالتزام بالسلالة".

يُعدّ TAF1 ضروريًا لتفعيل الجينات المسؤولة عن الالتزام بالنسب لدى البالغين، إلا أن دوره في تجديد الخلايا الجذعية المكونة للدم ضعيف، وفقًا لهذه النتائج.

كما تُظهر البيانات أن TAF1 يعمل بشكل مختلف خلال مرحلة التكوّن الجنيني، حيث يزداد الطلب على إنتاج الدم بشكل كبير.

وقال الباحثون: "يبدو أن TAF1 يعمل كمفتاح جزيئي رئيسي يدمج الإشارات النسخية لتحقيق التوازن بين صيانة الخلايا الجذعية والالتزام بالسلالة لدى البالغين".

وأضافوا أن هذه النتائج تتحدى النظرة السائدة حول آلية عمل TAF1، وكان يُعتقد لفترة طويلة أن TAF1 والآلية المرتبطة به ضروريان عالميًا لتنشيط الجينات طوال حياة كل خلية.

وتضيف الدراسة الجديدة إلى الأدلة المتزايدة على أن TAF1 لديه بدلاً من ذلك دور أكثر دقة في تنظيم الجينات، في هذه الدراسة، يقوم بشكل تفضيلي بتشغيل الجينات التي تحفز الخلايا الجذعية المكونة للدم على التمايز إلى خلايا دم ناضجة.

وتشمل الأسئلة المطروحة للدراسات المستقبلية ما إذا كان TAF1 يؤدي وظائف مماثلة في حجرات الخلايا الجذعية الأخرى ذات الصلة بالسرطان، مثل تلك الموجودة في القولون أو الدماغ.

وفي الوقت نفسه، توفر النتائج الجديدة زخمًا للدراسات التي تبحث في عوامل استهداف TAF1، والتي لا تزال قيد التطوير.

أحد التحديات في مجال أمراض الدم هو إيجاد أدوية فعالة بما يكفي لقتل الخلايا السرطانية دون أن توقف نمو خلايا الدم الطبيعية.

تشير البيانات إلى أن مثبطات TAF1 قد تستوفي هذا المعيار: فتعطيل TAF1 لم يوقف تجدد الخلايا الجذعية أو إنتاج خلايا الدم، وهما أمران أساسيان للحياة.

وتشمل حالات الاستخدام العلاجية المحتملة الأخرى تسخير TAF1 لتحسين توسع الخلايا الجذعية المكونة للدم في أطباق بتري، وهي العملية التي يمكن أن تعمل على تحسين عملية زرع الخلايا الجذعية.