الخلايا الجذعية هي الفراغ التي تُبنَى عليها جميع الخلايا المتخصصة في أجسامنا، وهي أساس لكل الأعضاء والأنسجة في الجسم.
أظهرت الأبحاث الحديثة التي أجراها “شيفاشانكر” (Shivashankar) أستاذ من معهد علم الميكانيكا (MBI) في جامعة سنغافورة الوطنية (NUS) ومعهد للأورام الجزيئية “تعديل جيني” أن الخلايا الناضجة يمكن أن تُعاد برمجتها لتتحول إلى خلايا جذعية تعمل بكفاءة دون الحاجة إلى تعديلها جينيًا، وذلك عن طريق حصرها في مساحة هندسية محددة لفترة من الزمن.
ولقد ذكر “شيفاشانكر”: «أن الأكتشافات المتطورة ستبشرنا بجيل جديد من تقنيات الخلايا الجذعية في هندسة الأنسجة والطب التجديدي الذي قد يتغلب على الآثار السلبية للتلاعب الجينومي».
لقد مضى أكثر من عقد منذ أن أكتشف العلماء أنه يمكن إعادة برمجة الخلايا الناضجة لتصبح خلايا جذعية متعددة القدرات قابلة للتطوير إلى أي نوع من الخلايا في الجسم، قام الباحثون بتعديل الخلايا الناضجة وراثيًا عن طريق إدخال عوامل خارجية تعمل على إعادة ضبط البرامج الجينومية للخلايا، ويمكن برمجة الخلايا المعروفة باسم الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة (iPSCs) في أنواع مختلفة من الخلايا لاستخدامها في إصلاح الأنسجة واكتشاف العقاقير، وحتى في زراعة أعضاء جديدة لعملية الزرع، والمهم هو أنه لم تكن هذه الخلايا تحصد من الأجنة.
علي الرغم من ذلك هناك عقبة رئيسية تتمثل في الميل لأي خلية متخصصة يتم تطويرها من الخلايا (iPSCs)، لتشكيل الأورام بعد إدخالها إلى الجسم. حول الباحثون تركيزهم إلى فهم كيفية تنظيم تمايز الخلايا الجذعية ونموها في الجسم، وخصوصا كيف تعود الخلايا بشكل طبيعي إلى حالة شبيهة بالخلية الجذعية غير الناضجة، أو تتحول إلى نوع آخر من الخلايا أثناء التطوير أو في صيانة الأنسجة.
وقد أظهر فريق الباحثين لدى “شيفاشانكار” أن الخلايا الناضجة يمكن إعادة برمجتها في المختبر إلى خلايا جذعية متعددة القدرات دون تعديل الخلايا الناضجة جينيًا، وذلك ببساطة عن طريق حصر الخلايا في منطقة محددة للنمو.
كانت الخلايا الليفية محصورة في مناطق مستطيلة و سرعان ما اتخذت شكل الركيزة، أشار ذلك إلى أن الخلايا كانت تقيس الخصائص الفيزيائية لبيئتها وتستجيب لها، وأنها تنقل هذه المعلومات إلى النواة.
نمت الخلايا على مدى 10 أيام حتى شكلوا مجموعات كروية من الخلايا، كشف التحليل الوراثي للخلايا داخل هذه العناقيد أن الخصائص النوعية للكروماتين المرتبط عادة بالخلايا الليفية الناضجة فقدت في اليوم السادس. وفي اليوم العاشر، كانت الخلايا عبارة عن جينات مرتبطة عادة بالخلايا الجذعية الجنينية والـ”iPSCs”. وقد تعلم الباحثون الآن أنه من خلال حصر الخلايا الناضجة لفترة طويلة من الزمن، يمكن تحويل الخلايا الليفية الناضجة إلى خلايا جذعية متعددة القدرات.
عندما يتضرر النسيج في الجسم إما من خلال الإصابة أو المرض، فإن الخلايا ستشهد تغيرات مفاجئة في بيئتها حيث قد تعود الخلايا الناضجة إلى حالة متعددة القدرات مثل الخلايا الجذعية، قبل إعادة توزيعها كخلايا متخصصة لإصلاح الأنسجة، في حين أنه من الثابت أن حصر الخلايا الجذعية على أنماط هندسية محددة وخصائص الركيزة يمكن أن يوجه تمييزها إلى خلايا متخصصة، فإن هذه الدراسة تُظهِر لأول مرة أن الإشارات الميكانيكية يمكنها إعادة ضبط البرامج الجينومية للخلايا الناضجة وإعادتها إلى حالة متعددة القدرات.
كتابة: منار ابراهيم
مراجعة أية محمد
تصميم: أميرة فيصل
تحرير: اسلام حمدي
