استمرار خلايا دماغ جذعية مزروعة في الفئران بالبقاء على قيد الحياة دون الحاجة لأدوية كبت المناعة!

يقول باحثو مدرسة طب جامعة جونز هوبكنز أنهم طوروا طريقة زراعة ناجحة نتج عنها استمرار خلايا دماغ جذعية مزروعة في الفئران بالبقاء على قيد الحياة دون الحاجة لأدوية كبت المناعة.

يفصّل تقريرٌ عن البحث، نُشر في 16 سبتمبر في مجلة «Brain»، المنهج الجديد الّذي يتجنب بشكل انتقائي الاستجابةَ المناعيةَ ضد الخلايا الغريبة، مما يسمح للخلايا المزروعة بالبقاء على قيد الحياة، الازدهار، وحماية أنسجة المخ بعد فترة طويلة من إيقاف أدوية كبت المناعة.

إن القدرة على زرع الخلايا السليمة في الدماغ بنجاحٍ دون الحاجة إلى أدوية كبت المناعة التقليدية يمكن أن تدفع بالبحث عن علاجات تساعد الأطفال المولودين بفئةٍ نادرةٍ ولكن مدمرةٍ من الأمراض الوراثية حيث «النخاعين-Myelin» لا يتشكل بشكل طبيعي. والنخاعين طبقةٌ واقيةٌ محيطةٌ بالخلايا العصبية وتساعدها في إرسال الإشارات العصبية.

يصاب واحدٌ من كل 100,000 طفلٍ مولودٍ في الولايات المتحدة بأحد هذه الأمراض، مثل «مرض بليزايوس ميرزباخر-Pelizaeus-Merzbacher Disease». يتميز هذا الاضطراب بفقدان الأطفال لمراحل التطور الرئيسية مثل الجلوس والمشي، وحدوث وتشنجات عضلية لا إرادية، كما قد يعانون من شلل جزئي في الذراعين والساقين، وكل ذلك ينتج من طفرةٍ جينيةٍ في الجينات الّتي تشكل النخاعين.

يقول بيوتر والشاك، أستاذ مشارك في علم الأشعة والعلوم الإشعاعية في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز:

“نظرًا لكون هذه الحالات تنشأ من طفرةٍ تسبب خللًا وظيفيًا في نوعٍ واحدٍ من الخلايا، فإنها تمثل هدفًا جيدًا للعلاجات الخلوية، والّتي تتضمن زرع خلايا صحية أو خلايا تم تصميمها بحيث لا تتمكن من السيادة على الخلايا المريضة أو التالفة أو المفقودة.”

يعد الجهاز المناعي للثدييات عقبةً رئيسيةً أمام قدرتنا على استبدال هذه الخلايا التالفة. يعمل الجهاز المناعي عن طريق التعرف السريع على الأنسجة “الذاتية” أو “غير الذاتية”، وشن هجماتٍ لتدمير الأنسجة الغريبة. على الرغم من أنه مفيدٌ عند استهداف البكتيريا و الفيروسات، إلا أنه يمثل عقبةً رئيسيةً أمام ديمومة الأعضاء أو الأنسجة أو الخلايا المزروعة، والتي يتم استهدافها أيضًا للتدمير.

تمنع أدوية كبت المناعة التقليدية (بشكل متكررٍ وعلى نطاقٍ واسعٍ وبشكلٍ غير محددٍ) رفضَ الأنسجة من قبل الجهاز المناعي، ولكنها تترك المرضى عرضةً للإصابة بالآثار الجانبية. يستهلك المرضى هذه الأدوية إلى أجل غير مسمى.

في محاولةٍ لوقف الرفض المناعي دون حدوث آثارٍ جانبية، سعى فريق مدرسة طب جامعة جونز هوبكنز إلى إيجاد طرق لمعالجة «الخلايا التائية-T Cells»، والّتي تمثل خط دفاعٍ ضد الأجسام الغريبة.
على وجه التحديد، ركز والشاك وفريقه على سلسلة تعرف باسم «الإشارات المحفزة المرافقة-Co-stimulatory Signals» والّتي تعد ضروريةً لبدء هجوم الخلايا التائية.

يقول جيرالد برانداخير، أستاذ الجراحة التجميلية والجراحة الترميمية ومؤلف مشارك لهذه الدراسة:

“هذه الإشارات موجودةٌ لضمان عدم مهاجمة خلايا الجهاز المناعي لأنسجةِ الجسم السليمة.”

كما قال إن الفكرة كانت تتمثل في استغلال الاتجاهات الطبيعية لهذه الإشارات المحفزة المرافقة كوسيلةٍ لتدريب الجهاز المناعي على قبول الخلايا المزروعة كما لو كانت خلايا “ذاتية” وبشكلٍ دائم.

للقيام بذلك، استخدم الباحثون جسمين مضادين، وهما «البروتين المرتبط بالخلايا اللمفاوية التائية السامة 4-CTLA4-Ig» و«مضاد كتلة التمايز 154-Anti-CD154»، والّتي تمنع الخلايا التائية من بدء الهجوم عندما تواجه جسيمات غريبة عن طريق الارتباط بسطح الخلية التائية، وتمنع إشارة “الانتقال” بشكل أساسي. وقد استخدم هذا المزيج بنجاحٍ في السابق لمنع رفض زراعة الأعضاء الصلبة في الحيوانات، لكن لم يتم اختباره بعد لإجراء عمليات زرع خلايا لإصلاح النخاعين في المخ، كما يقول والكزاك.

في مجموعةٍ رئيسيةٍ من التجارب، قام والكزاك وفريقه بحقن «الخلايا الدبقية-Glial Cells» الواقية (التي تنتج غمد النخاعين الذي يحيط بالخلايا العصبية) في أدمغة الفئران. تم تصميم هذه الخلايا المحددة وراثيًا لتتوهج ليتمكن للباحثون من مراقبتها.
ثم قام الباحثون بزرع الخلايا الدبقية في ثلاثة أنواعٍ من الفئران: الفئران المعدلة وراثيا بحيث لا تصنع الخلايا الدبقية التي تخلق غمد النخاعين، الفئران الطبيعية، والفئران المرباة لتكون غير قادرة على بدء استجابةٍ مناعية.

ثم استخدم الباحثون الأجسام المضادة لمنع الاستجابة المناعية، وأوقفوا العلاج بعد ستة أيام.
كل يوم، استخدم الباحثون كاميرا متخصصة يمكنها اكتشاف الخلايا المتوهجة والتقاط صور لأدمغة الفئران، بحثًا عن التواجد النسبي للخلايا الدبقية المزروعة. بدأت الخلايا التي تم زرعها في فئران التحكم التي لم تتلق علاج الجسم المضاد في الوفاة على الفور، ولم تعد الكاميرا تكتشف توهجها بحلول اليوم 21.

حافظت الفئران التي تلقت علاج الأجسام المضادة على مستويات كبيرة من الخلايا الدبقية المزروعة لأكثر من 203 يوم. مما يدل على أنها لم تُقتل بواسطة الخلايا التائية للفأرة حتى في غياب العلاج.
يقول شن لي، دكتورٌ في الطب والمؤلف الرئيسي للدراسة:

“إنَّ رصد أي توهجٍ أكدَّ لنا أن الخلايا قد نجت من عملية الزرع، حتى بعد فترةٍ طويلةٍ من إيقاف العلاج. نفسر هذه النتيجة على أنها نجاحٌ في منع الخلايا التائية للجهاز المناعي من قتل الخلايا المزروعة.”

كانت الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كانت الخلايا الدبقية المزروعة نجت بشكلٍ جيدٍ بما يكفي لفعل ما تفعله الخلايا الدبقية عادة في المخ- إنشاء غمد النخاعين. للقيام بذلك، نظر الباحثون في الاختلافات الهيكلية الرئيسية بين أدمغة الفأر الّتي تحتوي على الخلايا الدبقية الّتي نجحت في البقاء وتلك الّاي لم تنجح، وذلك باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي. في الصور. رأى الباحثون أن الخلايا الموجودة في الحيوانات المعالَجة تملأ بالفعل الأجزاء المناسبة من الدماغ.

أكدت نتائجهم أن الخلايا المزروعة كانت قادرةً على الازدهار وتأدية وظيفتها الطبيعية لحماية الخلايا العصبية في الدماغ.
وحذّر والشاك أن هذه النتائج أولية. لقد استطاعوا إيصال هذه الخلايا والسماح لها بالنمو في جزءٍ موضعيٍ من دماغ الفأر. يأمل الباحثون في المستقبل بالجمع بين النتائج التي توصلوا إليها والدراسات المتعلقة بطرق توصيل الخلايا إلى الدماغ للمساعدة في إصلاح الدماغ على صعيدٍ أوسع.

ألمصدر: Technology Networks

إقرأ أيضًا: ما الّذي يمكن أن تقدمه الحوسبة المستوحاة من المخ؟