تقع الخلايا الجذعية الدموية في أساس الجهازين الدموي والمناعي. وتوجد أساسًا في نخاع العظم، حيث تولّد باستمرار خلايا الدم والمناعة التي يحتاج إليها الإنسان طوال حياته. كما أن قدرتها على التجدد الذاتي تجعلها محورًا لزراعة نخاع العظم وللعلاجات الجينية الرامية إلى علاج اضطرابات الدم.
لكن إعداد هذه الخلايا للعلاج قد يضعفها. فقبل العلاج الجيني، يجب معالجة الخلايا الجذعية الدموية في المختبر، وهي خطوة قد تقلل قدرتها التجديدية وتخفض احتمال نجاح العلاج كما هو مقصود. وقد حدد باحثون في معهد الطب التجديدي بجامعة زيورخ الآن نهجًا إشاريًا قد يساعد في الحفاظ على خاصية أساسية للخلايا أثناء هذه العملية.
في دراسة نُشرت في EMBO Molecular Medicine، فحص الفريق تأثير البروتين C المُفعّل، أو aPC، في الخلايا الجذعية الدموية البشرية. ووجدوا أن التعرض القصير لـ aPC ساعد الخلايا على البقاء في حالة سكون وحماية، وحسّن قابليتها للزرع في نموذج حيواني.
مستقبل واحد ونتائج مختلفة بوضوح
قارن الباحثون بين aPC والثرومبين، وهو بروتين آخر يشارك في تخثر الدم. ويعمل البروتينيْن عبر مستقبل خلوي واحد هو المستقبل 1 المُفعّل بالبروتياز، المعروف باسم PAR1. لكن تنشيط ذلك المستقبل بالبروتينين لم يؤدِّ إلى النتيجة البيولوجية نفسها.
وبحسب باحثي جامعة زيورخ، ساعد aPC الخلايا الجذعية الدموية على البقاء في حالة خمول، وهي حالة من الراحة ترتبط بحماية خصائص الخلايا الجذعية طويلة الأمد. وانقسمت الخلايا المعالجة بـ aPC بوتيرة أقل، وكانت أقل عرضة للتمايز المبكر إلى خلايا دم متخصصة.
وتكتسب هذه الفروق أهمية لأن الخلايا الجذعية تحتاج إلى الاحتفاظ بقدرتها على التجدد وإعادة تكوين الجهاز الدموي. ويمكن أن يؤدي التمايز المبكر إلى تقويض هذه الإمكانات. وعلى عكس aPC، أدى الثرومبين إلى تمايز أكبر للخلايا، وهو تأثير قد يقلل إمكانات الخلايا الجذعية.
وتوضح النتيجة مبدأ أوسع في الإشارات الخلوية: فهُوية المستقبل وحدها لا تحدد النتيجة. إذ يمكن لجزيئات مختلفة تعمل عبر المستقبل نفسه أن توجه الخلايا نحو حالات مختلفة بدرجة كبيرة. وفي هذه الحالة، بدا أن تفاعل aPC-PAR1 يدعم حالة محمية بدلًا من دفع الخلايا نحو التمايز.
معالجة لمدة ساعة أظهرت تأثيرًا
كان التدخل المبلغ عنه قصيرًا. فقد وجد الباحثون أن معالجة الخلايا الجذعية الدموية البشرية بـ aPC لمدة ساعة حسّنت قابليتها للزرع في الفئران. وفي نموذج الزرع الحيواني، أنتجت الخلايا المعالجة خلايا دم بشرية أكثر من الخلايا غير المعالجة، وفقًا للمادة المصدرية.
وتبعث هذه النتيجة على التفاؤل لأن المعالجة المختبرية جزء لا مفر منه من كثير من مسارات العلاج الخلوي المتقدمة. وقد تكون المعالجة التي يمكن تطبيقها لفترة قصيرة مع الحفاظ على الخصائص الوظيفية للخلايا المخصصة للزرع ذات قيمة إذا ثبت استمرار آثارها في دراسات لاحقة.
كان البحث تعاونًا بين جامعة زيورخ وجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز. وركز على الخلايا الجذعية الدموية البشرية، لكن نتيجة الزرع الموصوفة في الدراسة جاءت من نموذج حيواني. وهذا يضع حدًا مهمًا لما يمكن استنتاجه: فالعمل يدعم آلية واعدة ونتيجة قبل سريرية، وليس علاجًا سريريًا مثبتًا للمرضى.
أهمية محتملة للعلاج الجيني
تعتمد العلاجات الجينية لاضطرابات الدم عادة على جمع الخلايا الجذعية الدموية من المريض، وتعديلها خارج الجسم، ثم إعادتها عبر الزرع. وتُعد قدرة الخلايا على استعادة تكوين الدم بعد هذه الخطوات أساسية للنجاح.
لذلك يبحث الباحثون عن طرق لتقليل فقدان القدرة التجديدية الذي قد يحدث أثناء التعامل مع الخلايا في المختبر. وتشير نتائج فريق زيورخ إلى أن التلاعب بمسار إشاري بديل قد يكون أحد هذه المسارات. ومن خلال تعزيز السكون بدلًا من الانقسام المتكرر أو التمايز المبكر، قد يساعد علاج aPC الخلايا على الاحتفاظ بسمات مرتبطة بالوظيفة طويلة الأمد.
ولا تحدد الدراسة كيفية إدماج aPC في التصنيع السريري، أو المرضى والأمراض الأكثر استفادة منه، أو ما إذا كانت الميزة الملحوظة ستستمر عبر بروتوكولات علاج مختلفة. وتتطلب هذه الأسئلة مزيدًا من البحث. كما يجب تقييم السلامة والجرعة والتوقيت وقابلية التكرار والأداء في الدراسات البشرية قبل اعتماد العلاج سريريًا.
لماذا تستحق النتيجة الاهتمام
تعتمد علاجات الخلايا الجذعية الدموية على توازن دقيق. فيجب جمع الخلايا ومعالجتها، لكنها يجب أن تظل أيضًا قادرة على إعادة بناء الجهازين الدموي والمناعي على المدى الطويل. وتشير الدراسة الجديدة إلى إمكانية التأثير في هذا التوازن من خلال إشارات PAR1.
ولا تتمثل الرؤية الأساسية في أن aPC يؤثر في الخلايا الجذعية الدموية فحسب، بل في أن جزيئين يستخدمان المستقبل نفسه يمكن أن ينتجا نتائج وظيفية متعاكسة: إذ يدعم aPC حالة من الراحة والحماية، بينما يعزز الثرومبين تمايزًا أكبر. ويمنح هذا التباين الباحثين هدفًا أكثر تحديدًا للتفكير في كيفية الحفاظ على كفاءة الخلايا الجذعية أثناء إعدادها في المختبر.
في الوقت الحالي، تمثل النتيجة تقدمًا قبل سريري، لا تغييرًا في رعاية المرضى. ومع ذلك، فإن معالجة لمدة ساعة حسّنت أداء الزرع في نموذج فأر تقدم مسارًا ملموسًا لجعل عمليات زرع نخاع العظم والعلاج الجيني أكثر موثوقية.
يستند هذا المقال إلى تقرير نشرته Medical Xpress. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on medicalxpress.com
