تجديد عضلة القلب ببرمجة الخلايا

توصل علماء معهد غلادستون لأمراض القلب والأوعية الدموية إلى طريقة جديدة للحصول على خلايا القلب العضلية النابضة من خلايا الجسم البالغة الأخرى، مما يمكن أن يساعد في تجديد القلوب التالفة، بحسب خدمة يوريك أليرت المقدمة من الجمعية الأميركية لتقدم العلوم.

فهناك أكثر من خمسة ملايين أميركي يعانونمن قصور القلب، لأنه لا قدرة للقلب فعليا على إصلاح نفسه بعد أزمة قلبية. ولا تتجاوز القلوب المتاحة للاستزراع سنويا ألفي قلب بالولايات المتحدة، مما يترك ملايين المرضى أمام خيارات علاجية محدودة.

في البحث المنشور بدورية "الخلية"، قام الباحثون بمختبر معهد غلادستون ببرمجة مباشرة لخلايا هيكلية تسمى الخلايا الليفية (اليافعة) في القلب لتصبح خلايا نابضة، تسمى خلايا القلب العضلية.

تحويل الليفية إلى عضلية
ووجد الباحثون أول دليل على أن الخلايا البالغة غير ذات الصلة بالخلايا المطلوبة يمكن إعادة برمجتها وتحويلها من نوع لآخر، دون الحاجة للعودة إلى حالة الخلية الجذعية.

وبدأ الباحثون بقيادة الدكتور ماساكي إيدا باستخدام 14 عاملا وراثيا هاما لتكوين القلب، ووجدوا أنها قادرة معا على إعادة برمجة الخلايا الليفية إلى ما يشبه خلايا القلب العضلية.

اللافت أن مزيجا من ثلاثة عوامل وراثية فقط كانت كافية لتحول بكفاءة الخلايا الليفية إلى أخرى نابضة كخلايا القلب العضلية، وشغّلت معظم الجينات المعبرة عنها.

وعندما زرعت الجينات في قلوب الفئران بعد يوم واحد من إدخال العوامل الوراثية الثلاثة، تحولت الخلايا الليفية إلى شبه خلايا قلب عضلية داخل القلب النابض.

يقول الدكتور إيدا إن العلماء حاولوا طوال عقدين تحويل الخلايا غير العضلية إلى عضلة قلب، لكن تبين أننا بحاجة فقط إلى التوليف السليم بين الجينات وبالجرعة المناسبة.

" إدخال عوامل وراثية محددة -أو ما يحاكي تأثيرها- مباشرة إلى القلب لتكوين عضلة قلب جديدة سيجنب الحاجة إلى حقن الخلايا الجذعية بالقلب والعقبات المرافقة لمثل هذه العلاجات "

مخزون خليوي
يوضح مدير المعهد الدكتور ديباك سريفاستافا أن لإعادة برمجة الخلايا الليفية إلى خلايا قلب عضلية آثار علاجية كثيرة, فنصف الخلايا بالقلب ليفية، لذلك فإن القدرة على استدعاء المخزون الخليوي الموجود بالفعل لتصبح خلايا قلب نابضة لها مزايا واعدة لتجديد عضلة القلب.

كما أن إدخال عوامل وراثية محددة -أو ما يحاكي تأثيرها- مباشرة إلى القلب لتكوين عضلة قلب جديدة، سيجنب الحاجة إلى حقن الخلايا الجذعية بالقلب والعقبات المرافقة لمثل هذه العلاجات.

وتعني نتائج الدراسة أن الخلايا بمختلف الأعضاء يمكن تحويلها إلى أنواع الخلايا اللازمة لإصلاح التلف داخل الجسم.

ويتأسس الجيل القادم لتقنية إعادة البرمجة المباشرة على طريقة اكتشفها الباحث بمعهد غلادستون شنيا ياماناكا الذي وجد أنه باستخدام أربعة عوامل وراثية يمكن إعادة برمجة الخلايا البالغة إلى خلايا ذات قدرة تناسلية متعددة، تسمى الخلايا الجذعية التناسلية المستحثة.

جزيئات بديلة
وهذه الأخيرة كالخلايا الجذعية الجنينية يمكنها أن تتحول إلى أي نوع من أنواع خلايا الجسم البشري.

لكن إعادة برمجة الخلايا المباشرة التي لا تمس حالة الخلايا الجذعية تحل بعض مشكلات السلامة المتصلة باستخدام الخلايا الجذعية، فالانتقال المباشر من أحد أنواع الخلايا البالغة إلى آخر يزيل مخاطر التطور الشاذ لبعض الخلايا الجذعية نحو تكوين أورام.

وبينما تتفوق إعادة البرمجة المباشرة على طريقة ياماناكا الأصلية ببعض المزايا، هناك حاجة إلى مزيد من الجهد لتحسين الطريقة وجعلها أقرب لأن تصبح إستراتيجية علاجية عملية.

ويلفت الدكتور سريفاستافا إلى أن طريقة إعادة البرمجة المباشرة لم تستخدم بعد في الخلايا البشرية، ويأمل الباحثون العثور على جزيئات بيوكيميائية صغيرة بدلا من العوامل الوراثية بحيث يمكن استخدامها لتحويل الخلايا نحو النوع المطلوب.